IT202300017016A1

IT202300017016A1 - Semola integrale e prodotto alimentare ottenuto con tale semola

Info

Publication number: IT202300017016A1
Application number: IT102023000017016A
Authority: IT
Inventors: Saverio Lavolpe; Stefano Rossi; Martino Tirelli
Original assignee: Barilla Flli G & R
Priority date: 2023-08-09
Filing date: 2023-08-09
Publication date: 2025-02-09

Description

DESCRIZIONE

Campo di applicazione

La presente invenzione riguarda il settore dell'industria alimentare e, in particolare, si riferisce ad una semola di grano duro (Triticum turgidum var. durum, Desf.) integrale, al processo per la sua produzione, nonch? ai prodotti alimentari a base della suddetta semola.

Arte nota

I cereali (soprattutto grano, riso, mais, orzo, avena, segale) sono consumati in tutto il mondo come alimento base, perch? sono una fonte primaria di carboidrati grazie all'alto contenuto di amido contenuto nell'endosperma, che si trova nella parte centrale della cariosside di grano duro (vedi Fig. 1) e ne rappresenta il principale costituente.

Con riferimento alla Fig. 1, ? schematizzata la struttura della cariosside, nota anche come ?chicco?, di grano duro 101.

Analizzando gli strati della cariosside di grano duro, dal pi? esterno al pi? interno, vi sono i seguenti strati che compongono la crusca della cariosside: quattro strati cellulari (longitudinale, trasversale, incrociato e tubolare) che, insieme, costituiscono il pericarpo 102 (3-6% in peso del peso totale della cariosside), poi la testa (o tegumento) 103, lo strato nucellare (o strato ialino) 104 e l?aleurone 105, che insieme formano il rivestimento del seme<1,2,3>.

Esternamente, nella parte inferiore della cariosside di grano duro, vi ? il germe 107.

La parte interna della cariosside ? composta dall'endosperma Lo strato dell?aleurone, che costituisce il 5-7% in peso del peso totale della cariosside, ? composto da uno strato di cellule poligonali di grandi dimensioni a contatto con l'endosperma<1,2>.

La semola ? il prodotto principale del processo di macinazione del grano duro, il cui obiettivo primario ? l?ottenimento di un prodotto finale con un elevato grado di purezza (abburattato). In particolare, la semola ? composta dalle parti amidacee pi? interne della cariosside (endosperma) a seguito della separazione dalle parti pi? esterne della cariosside (cio? la crusca, che costituisce circa il 15% del contenuto totale della cariosside, e il germe che costituisce circa il 3%) tradizionalmente destinate all'alimentazione animale.

In quest?ottica, il moderno processo industriale di produzione di semola del grano duro tende a massimizzarne l'efficienza di questa separazione attraverso una serie di molteplici operazioni (decorticazione, macinazione, setacciatura) per effettuare la separazione e l'allontanamento della crusca dalle parti dell'endosperma della cariosside che costituiranno la semola finale.

Nell'ultimo decennio si ? progressivamente riconosciuto il valore nutritivo delle semole di cereali "integrali", cio? quelle che contengono la maggior quantit? possibile dei componenti di partenza della cariosside<4,5>, e quindi anche della crusca<6,7>, riconosciuta negli ultimi anni come elemento fondamentale per una sana alimentazione per mantenere un buono stato di salute dell'essere umano.

Nella crusca si trovano una serie complessa di micronutrienti, come le fibre alimentari (insolubili e solubili), minerali, lipidi, vitamine e una classe di componenti detti "fitochimici", aventi attivit? protettiva (antiossidante) nel metabolismo cellulare e nei fenomeni legati all'invecchiamento<8,9,10,11,12>. Ad oggi, ci sono stati molti studi e dimostrazioni dell'effetto benefico del consumo quotidiano di prodotti integrali in relazione alle diverse tipologie di patologie<13-27>.

Nonostante le propriet? nutritive delle semole integrali, il loro consumo in forma di pasta e prodotti da forno ? attualmente ostacolato dalla differenza organolettica percepita dal consumatore rispetto ai corrispondenti prodotti finiti ottenuti da semole (costituite dal solo endosperma della cariosside e dunque prive della crusca).

In particolare, la maggior parte dei prodotti integrali sono generalmente penalizzati da una serie di elementi organolettici poco apprezzati dal consumatore, tra cui ad esempio l?aspetto (colore scuro), la consistenza (grossolana, pesante), il sapore marcato spesso associato allo sviluppo di aromi sgradevoli nel tempo, che ne limitano fortemente l'uso.

Per questo motivo, il consumo di cereali integrali sotto forma di pasta integrale o prodotti da forno integrali, anche se riconosciuti come pi? salutari, ? spesso associato ad un senso di ?insoddisfazione? dal punto di vista organolettico da parte del consumatore.

I processi pi? recenti per la produzione di semole di cereali comprendono una fase di rimozione degli strati esterni della cariosside mediante operazioni di attrito e abrasione (decorticazione), seguita da una fase di macinazione delle frazioni di cariosside costituite dal solo endosperma, ottenute dalla fase precedente, e una fase di setacciatura (abburattatura) delle frazioni macinate ottenendo una semola a ridotto contenuto di crusca. In questo modo, viene rimosso circa il 75% della crusca, e le successive fasi di macinazione e separazione dalla crusca residua vengono semplificate.

Per la produzione della semola integrale, i suddetti processi di produzione prevedono inoltre di raccogliere due o pi? strati di crusca, corrispondenti ad altrettante fasi di frizione o abrasione effettuati sulle cariossidi. Di queste parti, i primi strati di crusca sono i pi? ricchi di fibre cellulosiche, poich? corrispondono agli strati pi? esterni della cariosside, mentre gli strati pi? interni di crusca sono i pi? ricchi di proteine, poich? comprendono, tra l?altro, la parte dello strato aleuronico. Gli strati di crusca recuperati vengono quindi miscelati con la semola ottenuta dopo la decorticazione, ottenendo una semola integrale.

Le semole di grano duro integrali ottenute con i procedimenti suddetti, e soprattutto i prodotti da esse derivati (pasta alimentare, prodotti da forno), presentano, tuttavia, gli stessi inconvenienti dal punto di vista organolettico sopra evidenziati ed inoltre una struttura (texture) poco omogenea.

EP 1 785 192 (Barilla G. e R. Fratelli S.p.A.) descrive un procedimento per la produzione di pasta alimentare a partire da semola di grano duro, comprendente una fase di sottoporre cariossidi di grano duro, aventi un endosperma e un germe racchiusi all'interno di un rivestimento multistrato di crusca (i cui strati pi? interni corrispondono agli strati aleuronico, nucellare e testa), a successive fasi di abrasione per rimuovere sostanzialmente il rivestimento di crusca, ottenendo cos? varie frazioni di crusca, l?ultima delle quali deriva prevalentemente dalla rimozione dei suddetti strati aleuronico, nucellare e testa; una fase di miscelazione di 5%-30% p/p di questa ultima frazione di crusca ad una semola di grano duro sostanzialmente priva di crusca (semola di grano duro) e, infine, una fase di produzione di pasta alimentare mediante tecniche convenzionali, a partire dalla miscela di semola ottenuta dalla fase precedente.

A differenza dei procedimenti suddetti, quindi, questo procedimento permette di aggiungere solo alcuni strati esterni della cariosside di grano duro, ovvero principalmente gli strati aleuronico, nucellare e testa della crusca delle cariossidi di grano duro.

In tal modo, si ottiene un miglioramento della struttura e delle caratteristiche organolettiche della pasta alimentare contenente crusca ma non si utilizzano appieno le caratteristiche nutrizionali della cariosside di grano duro.

Inoltre, i tipici procedimenti di produzione di semola di grano duro integrale, compreso quello descritto in EP 1 785 192, prevedono un trattamento di bagnatura delle cariossidi di grano duro preliminare alle fasi di abrasione o decorticazione, noto come condizionamento (?tempering? o ?dampening?), in cui le cariossidi di grano duro sono bagnate esternamente con acqua per un tempo prestabilito, ad esempio tra 5 ore e 9 ore, al fine di aumentarne il contenuto di umidit? e, di conseguenza, ammorbidirle e facilitare l?esecuzione delle successive fasi di decorticazione, abrasione e anche di macinazione (semolatrici).

Questa fase preliminare di condizionamento, tuttavia, comporta diversi svantaggi in un processo di produzione di semola di grano duro su scala industriale.

La bagnatura con acqua delle cariossidi di grano pu? causare, infatti, un aumento della carica microbica delle cariossidi, il cui controllo richiede trattamenti e verifiche specifiche durante l?intero processo di produzione; inoltre, proprio a causa dell?aumento dell?attivit? microbica, la semola finale ottenuta dalle cariossidi di grano umide pu? essere caratterizzata da instabilit? microbiologica ed avere quindi una ridotta durata di conservazione a temperatura ambiente (?shelf-life?) a causa dello sviluppo di ?off-notes? o ?off-flavours? (es. rancido o sapore di cartone).

Inoltre, la bagnatura con acqua comporta importanti consumi energetici correlati al consumo idrico per condizionare le cariossidi di grano, nonch? al trasporto logistico nell?impianto di semola di grano e acqua durante le varie fasi del procedimento.

Uno scopo della presente invenzione ? stato quello di mettere a disposizione un procedimento per la produzione di semola di grano duro integrale che sia pi? semplice ed economico da realizzare, e che consenta di preservare il pi? possibile le caratteristiche nutrizionali delle cariossidi di grano duro intere, cos? da superare gli inconvenienti dei procedimenti noti sopra descritti.

Un altro scopo della presente invenzione ? quello di mettere a disposizione una semola di grano duro integrale ottenuta mediante un procedimento come sopra e un prodotto finito ottenuto da tale semola, quale una pasta alimentare o un prodotto da forno, che abbiano un elevato contenuto di fibre e un elevato contenuto proteico.

Sommario dell?invenzione

Tali scopi sono stati raggiunti primariamente da una semola di grano duro (Triticum turgidum var. durum, Desf.) integrale avente un contenuto di umidit? (pari a quello del grano nativo) inferiore o uguale al 13%, preferibilmente inferiore a 11%, un contenuto di fibre totali compreso tra 8% e 13% e un contenuto di proteine compreso tra 12% e 17%, dove le percentuali sono in peso sul peso totale secco della semola.

La suddetta semola comprende gli strati aleuronico (105), nucellare (104) e testa (103) e pericarpo (102) privo dello strato pi? esterno oppure di strati pi? esterni, preferibilmente due strati pi? esterni, del rivestimento multistrato di crusca delle cariossidi (101) di partenza.

La suddetta semola ? ottenuta mediante un procedimento a secco comprendente le fasi di:

a) sottoporre cariossidi di grano duro (101) aventi un endosperma (106) e un germe (107) racchiusi in un rivestimento multistrato di crusca comprendente esternamente il pericarpo (102), e internamente strati corrispondenti allo strato di aleurone (105), strato nucellare (104) e strato di testa (103), ad una fase di decorticazione in modo da rimuovere il germe (107) e solo lo strato pi? esterno o strati pi? esterni di detto pericarpo (102), preferibilmente due strati pi? esterni di detto pericarpo (102), ottenendo cariossidi di grano duro decorticate deprivate di detto germe (107) e di detto strato pi? esterno o di detti strati pi? esterni di detto pericarpo (102);

b) sottoporre dette cariossidi di grano duro decorticate ad una fase di macinazione, ottenendo frazioni di cariossidi di grano duro decorticate e macinate;

c) sottoporre dette frazioni di cariossidi di grano duro decorticate e macinate a setacciatura, selezionando frazioni aventi una granulometria inferiore o uguale a 500?m, ottenendo cos? una semola di grano duro integrale in cui preferibilmente almeno il 70% p/p ha una granulometria uguale o superiore a 180 ?m.

Preferibilmente, il procedimento non comprende alcuna fase di bagnatura delle cariossidi di grano duro, in particolare prima di detta fase di decorticazione. Esse sono quindi sottoposte alle fasi di lavorazione del procedimento secondo l?invenzione con il loro contenuto di umidit? nativo, generalmente inferiore al 13%, tipicamente inferiore all?11%.

Il procedimento dell?invenzione permette di ridurre direttamente l?intera cariosside di grano duro in frazioni di semola aventi granulometrie specifiche e idonee alla pastificazione e alla preparazione di prodotti da forno, senza alcuna necessit? di aggiungere frazioni di crusca preparate separatamente, come avviene nei procedimenti noti sopra descritti, in cui la semola di grano duro integrale ? ottenuta invece per miscelazione di una predeterminata quantit? di semola di grano duro (priva di crusca) con una predeterminata quantit? di una o pi? frazioni di crusca della cariosside di grano duro precedentemente preparate.

Ci? comporta, vantaggiosamente, una notevole semplificazione del processo produttivo e delle apparecchiature impiegate per la sua esecuzione con conseguente notevole risparmio di costi produttivi. Allo stesso tempo, come si vedr? meglio nel seguito, il procedimento secondo l?invenzione consente di ottenere una semola di grano duro che mantiene gran parte delle caratteristiche nutrizionali delle cariossidi di grano duro originarie in termini di contenuto di fibra e contenuto proteico e presenta buone caratteristiche organolettiche come pure un contenuto di ceneri conferme a quanto prescritto dalle normative vigenti, in particolare dalla normativa italiana.

I suddetti scopi sono conseguiti altres? da un prodotto alimentare ottenuto da una semola di grano duro integrale come sopra, quale una pasta o un prodotto da forno, il prodotto alimentare avendo un contenuto di fibre totali compreso tra 8% e 13% e un contenuto di proteine compreso tra 12% e 17%, dove le percentuali sono in peso sul peso totale secco del prodotto.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata che segue, fornita a titolo indicativo e non limitativo con riferimento alle figure annesse.

Breve descrizione delle figure

La Figura 1 rappresenta schematicamente una cariosside di grano duro.

La Figura 2 rappresenta schematicamente un impianto per la produzione di semola di grano duro integrale secondo la presente invenzione.

Descrizione dettagliata dell?invenzione

Nella presente descrizione, i termini ?cariosside di grano duro? e ?grano duro? sono utilizzati in modo intercambiabile.

Come qui utilizzato, il termine ?semola integrale? indica il prodotto ottenuto secondo il presente procedimento, caratterizzato da una granulometria inferiore a 500 ?m e di cui preferibilmente almeno il 70% p/p ha una granulometria uguale o superiore a 180 ?m.

Il procedimento secondo la presente invenzione pu? prevedere una serie di trattamenti preliminari di pulizia per rimuovere impurit? presenti nel grano duro proveniente dalla raccolta dal campo.

A questo riguardo, un primo trattamento di pulizia pu? prevedere l?alimentazione del grano duro in una serie di separatori caratterizzati da setacci aventi una dimensione delle maglie compresa tra 7mm e 12mm, per allontanare le impurit? pi? grossolane rispetto ad una cariosside di grano duro, ad esempio zolle di terra, sassi, corpi estranei, semi estranei; e setacci aventi una dimensione delle maglie compresa tra 1 mm e 3 mm per allontanare le impurit? pi? fini rispetto ad una cariosside di grano duro, ad esempio sabbia, piccole vecce, piccoli semi estranei.

Successivamente, il grano duro in uscita dai suddetti separatori pu? essere sottoposto ad un flusso d?aria generato in apposite macchine (un pulitore per aspirazione a tarara) in cui esso ? alimentato per allontanare le impurit? pi? leggere rispetto ad una cariosside di grano duro, tra cui cariossidi particolarmente leggere, paglia e polvere.

Quindi, il grano duro pu? essere fatto passare attraverso selezionatrici ottiche in grado di allontanare, tramite un getto d?aria collimato, eventuali difettosit? rimaste, tra cui ad esempio mais, soia, girasole, segale cornuta, vecce, avena, piccoli sassi, cariosside avariate, cariosside fusariate, piccole zolle di terra, ed altre impurit? estranee al grano duro che non sono state eliminate durante le precedenti fasi.

Dopo essere state pulite e selezionate come sopra descritto, le cariossidi di grano duro possono essere stoccate in un contenitore di stoccaggio 1 intermedio prima di essere lavorate nel procedimento secondo l?invenzione.

Successivamente, le cariossidi di grano duro, provenienti ad esempio dal contenitore di stoccaggio 1 sono alimentate in una decorticatrice 2 per la rimozione di strati di crusca pi? esterni. La decorticatrice 2 ? munita di mole abrasive rotanti che, rimuovono gli strati di crusca pi? esterni della cariosside di grano duro, allontanandoli progressivamente dal chicco di grano. L?attrito e l?abrasione sono regolati dalla velocita V di rotazione delle mole e dal tempo di permanenza del grano duro nella camera di lavoro della decorticatrice 2, dove il tempo di permanenza pu? essere regolato da un diaframma o cono (non mostrato) che regolano l?uscita dalla decorticatrice 2 delle cariossidi di grano duro decorticate.

In accordo con un aspetto della presente invenzione, la decorticazione viene eseguita ad una velocit? assoluta delle mole abrasive cos? da asportare solo uno o pi? strati pi? esterni del pericarpo della cariosside, nonch? il germe della cariosside, senza spezzare o rompere il chicco.

A questo riguardo, la fase di decorticazione viene eseguita preferibilmente ad una velocit? assoluta delle mole abrasive compresa tra 30 Hz e 50 Hz, corrispondenti a 900-1.500 rivoluzioni per minuto del motore e delle mole stesse (trasmissione diretta del moto rotatorio), per un predeterminato periodo di tempo di permanenza (ad esempio, 5-15 secondi) del grano duro all?interno della decorticatrice. Tale periodo di permanenza pu? essere conseguito modificando la decorticatrice in modo da eliminare i freni o battitori normalmente presenti all?interno di macchine di questo tipo.

I suddetti parametri di velocit? assoluta delle mole abrasive e tempo di permanenza nella decorticatrice garantiscono un?efficace eliminazione delle parti pi? esterne della cariosside di grano duro ed il corretto raggiungimento dei parametri chimico-fisici e nutrizionali desiderati nel prodotto finito.

In particolare, l?eliminazione dei primi strati cruscali pi? esterni della cariosside di grano, eseguita come sopra descritto, permette vantaggiosamente di abbattere il tenore di ceneri nella semola di grano duro integrale ottenuta al termine del processo secondo l?invenzione e nei prodotti ottenuti da essa come la pasta alimentare, in modo da ottemperare alle normative alimentari vigenti, in particolare alle diposizioni della Legge Italiana per la produzione di semola integrale di grano duro (DPR_187-2001).

Inoltre, eliminando solo i primi strati cruscali pi? esterni della cariosside di grano, si ottiene al termine del procedimento secondo l?invenzione una semola di grano duro integrale che mantiene gran parte delle caratteristiche nutrizionali delle cariossidi di grano dure originarie in termini di elevato contenuto di fibra ed elevato contenuto proteico senza compromettere le caratteristiche organolettiche.

Al termine della decorticazione, si ottiene un prodotto cruscale 4 estratto dall?abrasione del grano duro, costituito essenzialmente dagli strati esterni: primo o primi due strati pi? esterni del pericarpo (102) e germe (107), quest?ultimo distaccandosi per l?azione meccanica esercitata dalla decorticatrice, e un flusso di grano duro decorticato.

L?allontanamento del germe ? di grande beneficio alle caratteristiche organolettiche della semola integrale di grano duro, e dei prodotti ottenibili da essa, in quanto ne impedisce l?irrancidimento ossidativo a carico della frazione grassa contenuta nel germe, evitando la conseguente creazione di off-notes e riduzione drastica della shelf-life della semola integrale e dei relativi prodotti ottenuti da essa.

Il prodotto cruscale 4 ? allontanato dal processo lungo la linea di flusso 3 ed ? indirizzato ad uso zootecnico, mentre il grano duro decorticato viene alimentato in un laminatoio 5 per eseguire la successiva fase di macinazione.

Il laminatoio 5 comprende una coppia di rulli di laminazione rigati costituita da un rullo principale (6) di laminazione e un rullo secondario (7) di laminazione rigati e contrapposti che definiscono tra essi uno spazio o camera 8 di macinazione di dimensione predefinita in funzione della distanza tra i rulli 6 e 7. Il laminatoio 5 comprende inoltre una campana 9 di alimentazione del grano duro decorticato nella camera 8 di macinazione, tale campana essendo disposta a monte dei rulli 6 e 7 (con riferimento alla direzione di avanzamento del grano duro) in prossimit? dell?ingresso nella camera 8 di macinazione.

I rulli 6 e 7 sono azionati in rotazione in direzioni opposte tra loro (rulli controrotanti) da motori dedicati e comandati da sistemi elettronici (inverter e/o encoder) idonei al controllo della velocit? di rotazione dei rulli stessi; la funzione dei rulli ? quella di trascinare le cariossidi di grano duro nella camera 8 di macinazione.

Nella fase di macinazione, la campana 9 riceve il flusso di cariossidi di grano decorticate provenienti dalla decorticatrice 2 e preferibilmente riceve anche un flusso 11 di cariossidi di grano duro decorticate e macinate di riciclo di cui si dir? pi? avanti, e alimenta un flusso comprendente cariossidi di grano decorticate provenienti dalla decorticatrice 2 e preferibilmente cariossidi di grano duro decorticate e macinate di riciclo nella camera 8 di macinazione. In tale camera 8 di macinazione, le suddette cariossidi di grano duro decorticate sono frantumate per effetto di forze di frizione e compressione esercitate dai rulli 6,7 ottenendo in tal modo frazioni di cariossidi di grano decorticate e macinate di granulometria variabile dipendente dalle condizioni di macinazione, quali in particolare la velocit? di rotazione dei rulli e la distanza tra essi che definisce la camera 8 di macinazione.

Preferibilmente, nel procedimento secondo l?invenzione, il rullo principale 6 e il rullo 7 secondario di laminazione sono posti entrambi in rotazione ad una velocit? compresa tra 50rpm e 93rpm, preferibilmente tra 80rpm e 88rpm con un rapporto di rotazione differenziale tra il rullo secondario 7 e il rullo principale 6 compreso tra 1:1,10 e 1:1,40.

Inoltre, la distanza tra le superfici circonferenziali definite dalle rigature dei rulli 6,7, che definisce l?ampiezza della camera 8 di macinazione tra i rulli, ? regolata in modo da essere compresa, preferibilmente, nell?intervallo di tra 2 e 10 mm, preferibilmente tra 6 e 8 mm, cos? da produrre un prodotto macinato (semola integrale di grano duro) con granulometrie specifiche prestabilite adatte all?utilizzo di tale semola nella produzione di prodotti alimentari quali in particolare pasta e prodotti da forno.

Effettuando la fase di macinazione nelle suddette condizioni operative di rapporto di rotazione differenziale tra i rulli e distanza tra i rulli, ? possibile, vantaggiosamente, esercitare una forza di pressione (compressione) corretta sulle cariossidi introdotte nella camera 8 di macinazione, esercitando al contempo una corretta frizione delle cariossidi lavorate grazie al rapporto di rotazione differenziale dei rulli prescelto. In particolare, nelle suddette condizioni operative, la pressione esercitata dai rulli sulle cariossidi introdotte nella camera di macinazione risulta essere adeguata e si mantiene sostanzialmente costante in tutta la durata della fase di macinazione senza essere eccessiva tale da permettere l?apertura dei rulli e conseguentemente continue variazioni delle dimensioni della camera di macinazione, come avviene invece nell?arte nota, ci? che comporta una distribuzione poco omogenea della granulometria del prodotto macinato con significativo aumento di frazioni di prodotto con granulometria fine.

Differentemente, nel procedimento secondo l?invenzione, al termine della fase di macinazione si ottiene una semola di grano duro integrale che presenta una distribuzione granulometrica pi? omogenea con riferimento ad un intervallo di granulometria desiderato che pu? essere preimpostato, prima dell?avvio del processo secondo l?invenzione, regolando opportunamente la distanza tra i rulli e conseguentemente l?ampiezza della camera di macinazione. Vantaggiosamente, ci? consente di garantire la costanza qualitativa del prodotto finito.

Inoltre, effettuando la fase di macinazione con una velocit? dei rulli compresa tra 50rpm e 93rpm, preferibilmente tra 80rpm e 88rpm, ? possibile conseguire un aumento di produttivit? complessiva dell?impianto per la produzione di semola di grano duro rispetto ad impianti convenzionali, mantenendo al contempo i vantaggi sopra indicati in termini di costanza qualitativa del prodotto finito.

In una forma di realizzazione, il laminatoio 5 con cui viene eseguita la fase di macinazione pu? comprendere inoltre un trasduttore 10 (cella di carico) associato alla campana 9 e in comunicazione elettrica con un?unit? di comando e controllo che, a sua volta, ? in comunicazione elettrica con un motore di azionamento del rullo principale 6 di laminazione. Il trasduttore 10 ? atto a rilevare in continuo il livello di prodotto (battente) presente nella campana 9 trasmettendo un segnale elettrico all?unit? di comando e controllo che, a sua volta, provvede a comandare il motore di uno dei suddetti rulli 6,7 cos? da regolare la velocit? di rotazione del rispettivo rullo 6 o 7 in funzione della ?lettura? del trasduttore 10, cos? da garantire un livello di prodotto (battente) costante all?interno della campana 9. Mantenendo un battente sostanzialmente costante nella campana 9, si garantisce, vantaggiosamente, una costanza compositiva del flusso contenente cariossidi di grano duro decorticate provenienti dalla decorticatrice 2 e cariossidi di grano duro decorticate e macinate provenienti dal flusso di riciclo 11, che viene introdotto nella campana 9 di miscelazione del laminatoio 5.

Nel procedimento secondo l?invenzione, il flusso 12 di cariossidi di grano duro in uscita dalla camera di macinazione 8 tra i rulli 6,7 ? alimentato in un buratto 13 per l?esecuzione della successiva fase di setacciatura delle cariossidi di grano decorticate e macinate.

Il buratto 13 pu? comprendere una pluralit? di setacci (in figura 2 per semplicit? ? mostrato solo uno di questi setacci) con guarnizioni (velature/vagli) di un opportuno materiale, ad esempio nylon o acciaio inox, opportunamente dimensionate in base ai parametri di processo impostati per il laminatoio e conseguentemente alle caratteristiche di granulometria desiderate per la semola di grano duro integrale.

La classificazione e la separazione delle cariossidi di grano duro macinate del flusso 12 in uscita dalla camera di macinazione 8 viene quindi effettuata per granulometria su detti setacci del buratto 13. Le frazioni di cariossidi macinate aventi dimensione superiore ad una determinata grandezza dei setacci del buratto 13, in particolare le frazioni di cariossidi macinate aventi una dimensione superiore a 500?m, non attraversano gli i setacci del buratto 13 e vengono recuperati andando a costituire il flusso 11 di riciclo che viene inviato nella campana 9 per l?ulteriore lavorazione di tali frazioni di cariossidi nella camera 8 di macinazione.

Differentemente, le frazioni di cariossidi macinate aventi dimensioni tali da attraversare i setacci di opportuna grandezza vengono recuperate e fuoriescono dall?impianto di produzione lungo la linea di flusso 14 andando a costituire la semola di grano duro integrale secondo la presente invenzione, che pu? essere inviata allo stoccaggio e al confezionamento (o al trasporto presso stabilimento di trasformazione).

? da notare che il procedimento per la produzione di semola di grano duro secondo l?invenzione, come descritto sopra, viene eseguito vantaggiosamente ?a secco? e, in particolare, senza che venga effettuata alcuna fase preliminare di condizionamento delle cariossidi di grano duro da lavorare al fine di aumentarne il contenuto di umidit? nativo, mediamente pari a 11%, ad un valore intorno al 17%, come avviene nei procedimenti noti.

Grazie a ci?, il grano duro viene lavorato nelle successive fasi di decorticazione, macinazione e setacciatura mantenendo lo stesso contenuto di umidit? del raccolto, senza alcuna aggiunta di acqua, permettendo quindi di contenere la carica microbica sia del prodotto in lavorazione sia del prodotto finale.

Inoltre, non dovendo condizionare il grano duro, non sono necessari impianti o macchine specifiche allo scopo, come ad esempio la ?bagna grano?, coclee e celle di riposo, dove possono proliferare batteri, lieviti e muffe, riducendo la stabilit? microbiologica del prodotto finale.

Pertanto, il presente procedimento consente di migliorare la durata di conservazione del prodotto finale, proprio grazie al suo ridotto contenuto di umidit? (< 13%, preferibilmente < 11%); diversamente, una semola integrale di grano duro ottenuta mediante i procedimenti noti comprensivi di almeno una fase di condizionamento presentano un contenuto di umidit? di circa il 15,5% e, per questo motivo, sono caratterizzati da una durata di conservazione minore di quella del prodotto ottenuto secondo la presente invenzione.

Proprio grazie a questo ridotto contenuto di umidit?, la semola integrale di grano duro ottenuta secondo la presente invenzione permette inoltre di aumentare la produttivit? dei prodotti alimentari ottenuti da tale semola integrale, ad esempio pasta alimentare secca, in proporzione alla differenza di umidit? della semola conferita (ad esempio < 11% vs. <15.5%).

Inoltre, grazie al fatto che nel procedimento secondo l?invenzione il grano duro viene lavorato senza essere stato bagnato preventivamente, non si rileva la formazione di grumi a valle della fase della macinazione che potrebbero invece formarsi a seguito della suddetta fase di ?bagnatura? tipicamente effettuata nei procedimenti noti di produzione di semola integrale.

Ci? consente di evitare l?utilizzo di un disgregatore a valle del laminatoio, tra il laminatoio e il buratto, per disgregare tali grumi, ottenendo con ci? una ulteriore semplificazione del processo e dell?impianto produttivo ed evitando anche un peggioramento della distribuzione granulometrica nella semola di grano duro integrale finale in termini di un indesiderato aumento del contenuto di frazione fine (ad esempio inferiore a 180 ?m).

Infatti, la semola di grano duro integrale secondo la presente invenzione presenta una distribuzione granulometrica del tutto simile alle semole integrali ottenute mediante i procedimenti noti sopra descritti, riducendo vantaggiosamente i tempi e i costi della sua produzione a livello industriale in quanto non comprende convenientemente alcuna fase di bagnatura, evitando cos? possibili conseguenti formazioni di grumi di semola bagnata e successivi interventi necessari per disgregare tali grumi.

Alla luce di quanto sopra, il procedimento secondo la presente invenzione permette di ottenere altres?, vantaggiosamente, un notevole risparmio energetico derivante dalla semplificazione del processo e dell?impianto produttivo rispetto agli impianti noti per la produzione di semola di grano duro, come pure dal mancato consumo idrico per condizionare il grano duro; inoltre, la logistica dell?intero processo risulta essere ottimizzata per un aumento del peso specifico della semola integrale di grano duro ottenuta e per il trasporto di una minore quantit? di acqua a favore della semola di grano duro.

La semola di grano duro integrale ottenuta dal procedimento secondo l?invenzione mantiene, vantaggiosamente, gran parte delle caratteristiche nutrizionali delle cariossidi di grano duro intere di partenza, e, a parit? di grano duro iniziale, si caratterizza pertanto per avere un contenuto pi? elevato di fibre ed un contenuto proteico pi? elevato rispetto alle semole di grano duro integrali convenzionali, tutto ci? essendo accompagnato da buone caratteristiche organolettiche e ad un contenuto di ceneri conforme a quanto prescritto dalle normative vigenti, in particolare dalla normativa italiana.

In altre parole, la semola di grano duro integrale ottenuta con il procedimento secondo l?invenzione presenta un contenuto di umidit? ridotto (inferiore a 13%, preferibilmente inferiore a 11%) rispetto a quello delle semole di grano duro integrale convenzionali (intorno al 15%) e essenzialmente corrispondente a quello delle cariossidi di grano duro di partenza del raccolto, ci? che consente di aumentare significativamente la sua durata di conservazione rispetto alle semola integrali convenzionali mantenendo sostanzialmente inalterate le caratteristiche organolettiche lungo tutta la durata di conservazione.

La semola di grano duro integrale ottenuta con il procedimento secondo l?invenzione risulta essere particolarmente idonea all?ottenimento di prodotti alimentari finiti, quali pasta e prodotti da forno, in cui i benefici di elevato contenuto di fibre ed elevato contenuto proteico derivanti dal mantenimento delle caratteristiche nutrizionali delle cariossidi di grano duro di partenza si accompagnano a caratteristiche organolettiche di qualit? superiore rispetto ai prodotti finiti (in particolare pasta) ottenuti con l?uso di semole di grano duro integrali convenzionali in termini di sapore, colore e struttura.

La presente invenzione sar? descritta ulteriormente facendo riferimento agli esempi forniti qui di seguito a titolo illustrativo e non limitativo.

ESEMPI ESEMPIO 1 (Comparativo)

Preparazione di semola di grano duro integrale mediante un processo convenzionale

1000 Kg di grano duro previamente sottoposti a fasi convenzionali di pulitura furono addizionati di una quantit? di acqua tale da portare il contenuto di umidit? delle cariossidi al 17% e successivamente trattati mediante bagna grano e riposati in celle di riposo.

Il grano duro al termine della fase di pulitura aveva le caratteristiche indicate nella seguente Tabella 1.

Tabella 1

(*): AOAC 991.43 2000 - Enzimatico-gravimetria), eseguito presso

Dopo un unico condizionamento di 5 ore, le cariossidi furono alimentate ad una prima macchina di decorticazione o abrasione, comprendente un albero rotante ad asse verticale sul quale sono montate mole abrasive in Carborundum, disposte in modo tale da determinare l'asportazione del germe e degli strati di crusca pi? esterni e di quelli intermedi (sostanzialmente fino allo strato pi? interno del pericarpo) in forma di polvere recuperata per aspirazione. Un successivo passaggio delle cariossidi in uscita dalla prima decorticatrice in una seconda macchina di decorticazione provvide all'eliminazione degli strati di crusca pi? interni sempre sotto forma di polvere.

Le cariossidi in uscita dalla seconda macchina decorticatrice furono sottoposte ad una terza ed ultima fase di decorticazione. Qui le cariossidi decorticate furono macinate secondo le modalit? operative abitualmente utilizzate per la macinazione di cariossidi tal quali, ottenendo 790 kg di uno sfarinato costituito essenzialmente da endosperma che fu sottoposto a setacciatura in un buratto avente una pluralit? di setacci con maglie di dimensione uguale o inferiore 500 ?m, selezionando frazioni dello sfarinato aventi una granulometria inferiore o uguale a 500 ?m.

Una porzione della frazione di crusca in polvere in uscita dalla seconda e terza decorticatrice venne riunita con le frazioni di sfarinato selezionate dalla setacciatura in un rapporto ponderale di 15%, ottenendo 908 kg di una semola di grano duro integrale avente le caratteristiche indicate nella seguente Tabella 2.

Tabella 2

(*): AOAC 991.43 2000 - Enzimatico-gravimetria), eseguito presso Eurofins Chemical Control Srl.

ESEMPIO 2

Preparazione di semola di grano duro integrale mediante il processo dell?invenzione

1000 Kg di grano duro previamente sottoposti a fasi convenzionali di pulitura e stoccati furono lavorati in un impianto per la produzione di semola di grano duro come illustrato in Figura 2.

Il grano duro al termine della pulitura aveva le caratteristiche indicate nella Tabella 1 sopra riportata.

Il grano duro preveniente da un serbatoio 1 di stoccaggio fu alimentato in una macchina di decorticazione (decorticatrice) 2 avente le caratteristiche indicate nell?Esempio 1 ottenendo l'asportazione del germe e degli strati di crusca pi? esterni del pericarpo in forma di polvere recuperata per aspirazione.

Le cariossidi in uscita dalla macchina di decorticazione 2 vennero alimentate nella campana 9 e, da questa, al laminatoio 5 dove furono macinate mediante passaggio nella camera 8 di macinazione tra i rulli 6 e 7. I rulli operavano ad una velocit? di rotazione di 88rpm e 71.5rpm, rispettivamente, e la distanza tra le superfici circonferenziali dei rulli 6 e 7 era di 8 mm.

Il flusso di cariossidi macinate in uscita dal laminatoio 5 fu sottoposto a setacciatura in un buratto 13 avente una pluralit? di setacci con maglie di dimensione uguale o inferiore a 500 ?m, selezionando frazioni delle cariossidi macinate aventi una granulometria inferiore o uguale a 500 ?m e ricircolando nella campana 9 frazioni delle cariossidi macinate aventi granulometria superiore a 500 ?m. Si ottennero, cos?, 950 kg di una semola di grano duro integrale secondo l?invenzione avente le caratteristiche indicate nella seguente Tabella 3:

TABELLA 3

Dal confronto tra le caratteristiche della semola integrale ottenuta con il procedimento convenzionale dell?Esempio 1 (Tabella 2) e le caratteristiche della semola integrale ottenuta con il procedimento dell?invenzione (Tabella 3), si pu? notare che la semola integrale dell?invenzione si caratterizza per un contenuto di umidit? pi? ridotto (10% vs. 15.3%), dovuto all?assenza della fase preliminare di condizionamento del grano duro nel procedimento secondo l?invenzione, un maggiore contenuto di fibre e un contenuto di proteine lievemente superiore.

Allo stesso tempo, il contenuto di ceneri della semola integrale ottenuta con il procedimento dell?invenzione risulta essere conforme con la normativa italiana vigente (DPR_187-2001).

ESEMPIO 3

Preparazione di pasta integrale di grano duro

Con la semola di grano duro integrale ottenuta secondo l?Esempio 1 fu preparata una pasta integrale comparativa, utilizzandola nel convenzionale processo produttivo della tradizionale pasta di semola di grano duro, in luogo della semola di grano duro abburattata, attraverso le tradizionali fasi di impastamento con acqua, formatura per estrusione ed essiccamento fino ad un contenuto di umidit? di circa 11,5%.

La pasta integrale cos? preparata aveva le caratteristiche riportate nella seguente Tabella 4.

TABELLA 4

(*): AOAC 991.43 2000 - Enzimatico-gravimetria), eseguito presso

Allo stesso modo, fu preparata una pasta integrale secondo l?invenzione con la semola di grano duro integrale ottenuta secondo l?Esempio 2.

La pasta integrale cos? preparata aveva le caratteristiche riportate nella seguente Tabella 5.

TABELLA 5

(*): AOAC 991.43 2000 - Enzimatico-gravimetria), eseguito presso

Dal confronto tra le caratteristiche della pasta integrale comparativa (Tabella 4) e le caratteristiche della pasta integrale secondo dell?invenzione (Tabella 5), si pu? notare che la pasta integrale dell?invenzione si caratterizza anch?essa per il fatto di avere un maggiore contenuto di fibre e un contenuto di proteine lievemente superiore rispetto alla pasta integrale comparativa.

Materiali e Metodi

Le analisi delle caratteristiche delle semole e delle paste integrali di cui alle Tabelle 2-5 sono state eseguite mediante le metodiche sotto riportate:

1. Analisi del contenuto di Umidit?: DM 27/05/1985 GU n?145 21/06/1985 - Gravimetria, eseguito presso

2. Analisi del contenuto di ceneri: UNI ISO 2171 (Luglio 1993) - Cereali, leguminose e prodotti derivati. Determinazione delle ceneri?

3. Analisi del contenuto di proteine: AOAC 992.23 1998 -Dumas (TCD), eseguito presso

4. Analisi del contenuto di amido: MI 234 rev 02/2013 -Polarimetria, eseguito presso

5. Analisi del contenuto di lipidi: DM 23/07/1994 SO GU n? 186 10/08/1994 - Gravimetria, eseguito presso

6. Analisi della granulometria: setacciatore Retsch munito di setacci dall?apposita luce passante, azionato per un tempo di 5 minuti e caricato di 100g di prodotto in analisi.

Claims

RIVENDICAZIONI

1. Semola di grano duro (Triticum turgidum var. durum, Desf.) integrale avente un contenuto di umidit? inferiore o uguale a 13%, preferibilmente inferiore a 11%, un contenuto di fibre totali compreso tra 8% e 13% e un contenuto di proteine compreso tra 12% e 17%, dove le percentuali sono in peso sul peso totale secco della semola.

2. Semola di grano duro integrale secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che essa comprende gli strati aleuronico (105), nucellare (104) e testa (103) e pericarpo (102) privo dello strato pi? esterno oppure di strati pi? esterni, preferibilmente due strati pi? esterni, del rivestimento multistrato di crusca delle cariossidi (101) di partenza.

3. Semola di grano duro integrale secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la semola ? ottenuta mediante un procedimento a secco comprendente le fasi di:

c) sottoporre dette frazioni di cariossidi di grano duro decorticate e macinate a setacciatura, selezionando frazioni aventi una granulometria inferiore o uguale a 500?m, ottenendo cos? una semola di grano duro integrale in cui almeno il 70% p/p ha una granulometria uguale o superiore a 180 ?m.

4. Semola di grano duro integrale secondo la rivendicazione 3, in cui detto procedimento non comprende alcuna fase di bagnatura delle cariossidi di grano duro.

5. Semola di grano duro integrale secondo la rivendicazione 3 o 4, in cui dette cariossidi di grano duro hanno un contenuto di umidit? uguale o inferiore al 13%, preferibilmente inferiore al 11%.

6. Semola di grano duro integrale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 3 a 5, in cui detta fase a) di decorticazione ? eseguita mediante una decorticatrice (2) avente mole abrasive azionate ad una velocit? assoluta compresa tra 30 Hz e 50 Hz.

7. Semola di grano duro integrale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 3 a 6, in cui detta fase b) di macinazione ? eseguita mediante un laminatoio (5) comprendente una coppia di rulli di laminazione rigati controrotanti costituita da un rullo rigato principale (6) di laminazione e un rullo rigato secondario (7) di laminazione, contrapposti e distanziati che definiscono tra essi una camera (8) di macinazione, mezzi motori atti a comandare in rotazione i rulli di laminazione, e mezzi di regolazione atti a regolare la distanza tra le superfici circonferenziali definite dalle rigature di detti rulli (6,7).

8. Semola di grano duro integrale secondo la rivendicazione 7, in cui detto rullo rigato principale (6) e detto rullo (7) secondario di laminazione sono posti entrambi in rotazione ad una velocit? compresa tra 50rpm e 93rpm, preferibilmente tra 80rpm e 88rpm, con un rapporto di rotazione differenziale tra il rullo secondario (7) e il rullo principale (6) compreso tra 1:1,10 e 1:1,40.

9. Semola di grano duro integrale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 8, in cui la distanza tra le superfici circonferenziali definite dalle rigature di detti rulli (6,7) ? compresa tra 2 mm e 10 mm, preferibilmente tra 6 e 8 mm.

10. Semola di grano duro integrale secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti da 3 a 9, in cui, al termine della fase c) di setacciatura, le frazioni di cariossidi di grano duro decorticate macinate aventi dimensioni superiori a 500 ?m sono recuperate e nuovamente sottoposte alla fase b) di macinazione e alla fase c) di setacciatura.

11. Prodotto alimentare ottenuto da una semola secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui detto prodotto alimentare ha un contenuto di fibre totali compreso tra 8% e 13% e un contenuto di proteine compreso tra 12% e 17%, dove le percentuali sono in peso sul peso totale secco del prodotto.

12. Prodotto alimentare secondo la rivendicazione 11, in cui detto prodotto ? una pasta integrale o un prodotto da forno integrale.