Caratterizzazione della componente volatile in biscotti ottenuti da frumenti speciali

The volatile component gives to a food the characteristic aroma and odour, it can have different origins and among them there is the Maillard's reaction. In cereal products, the volatile compounds belong to different chemical classes and those resulting from the Maillard's reaction (furans, pyrazines, pyrrole and thiazoles) contribute more to the flavour of the product. In addition to the aroma, Maillard's reaction also affects colour, functional properties and nutritional value. It is generally subdivided into three main phases and it is influenced by several factors: the type and quantity of sugars and amino acids, temperature and reaction time, pH and Aw. Biscuits are prone to Maillard's reaction and flour, resulting from the grinding of common wheat, is the main ingredient of the dough. The aim of the analysis is to characterize and compare the volatile component of biscuits obtained from two varieties of wheat (Alteo and Artico) and submitted to 10 different nitrogenous and sulfur fertilization theses, in two different agricultural campaigns. The analysis has predicted a sample preparation step, an HS-SPME and a GC-MS analysis. The identification and quantification of the molecules are followed. In total 77 molecules have been identified belonging to the chemical classes of acids, alcohols, aldehydes, furan derivatives, hydrocarbons, ketones, pyrazines, pyrrole, thiazoles and mixture (esters, phenol, lactone, pyridine and terpene). Each sample analysed has been described according according to the quantities of the various chemical classes found, on which a PCA analysis was also conducted. The Artico variety has presented the major contents of volatile compounds in both vintages and it presented the typical behavior of a biscuit wheat. Among the fertilization strategies, the main factors influencing the volatile fraction are the phenological stage in which part of the fertilizer are administered and the type of fertilizer used. By referring to the phenological stage, the optimal time to administer the second part of the fertilizer seems to be the 3rd fully developed node in lift. For the type of fertilizer, they are slow-release, and not conventional, to result in finishing products having a higher content in volatile compounds. In addition, the best results are given by fertilizers with nitrification inhibitors. The various types of traditional fertilizers, not slow release, as well as the different amount of fertilizer used, do not have such a significant effect on the volatile component or otherwise such nicely different differences between the different strategies considered cannot identify Correlations between products derived from the Maillard reaction (furans, pyrazines, pyrrole and thiazoles) and the characteristic parameters of biscuits (spread, flour strength, colorimetric coordinates) have also been evaluated. The results obtained are in line with the theoretical notions. The greater presence of the volatile component is an important index to determine the total quality of the product: biscuits will be characterized by a more intense odour and aroma, and these are important features that result in a greater appreciation of the product by the final consumer.

La componente volatile conferisce ad un prodotto alimentare l'aroma e l'odore caratteristici, può avere diverse origini e tra queste vi è la reazione di Maillard. Nei prodotti da forno, ottenuti dai cereali, i composti volatili appartengono a diverse classi chimiche e quelli che derivano dalla reazione di Maillard (furani, pirazine, pirroli e tiazoli) contribuiscono più di tutti al flavour del prodotto. Oltre ad influenzare l'aroma di un prodotto la reazione di Maillard ne influenza anche il sapore, il colore, le proprietà funzionali ed il valore nutrizionale. Viene generalmente suddivisa in tre fasi principali e risente dell'influenza di diversi fattori: la tipologia e la quantità di zuccheri e di amminoacidi, la temperatura ed il tempo di reazione, il pH e l'Aw. I biscotti sono inclini alla reazione di Maillard ed il loro principale ingrediente è la farina derivante dalla macinazione di frumento tenero. Lo scopo dell'analisi è caratterizzare e confrontare la componente volatile di biscotti ottenuti a partire da due varietà di frumento (Alteo e Artico) e sottoposte a 10 diverse tesi di concimazione azotata e solforata, in due diverse campagne agrarie. L'analisi ha previsto una fase di preparazione del campione, una HS-SPME ed un'analisi GC-MS. Sono seguite l'identificazione e la quantificazione delle molecole. In totale sono state identificate 77 molecole appartenenti alle classi chimiche di acidi, alcoli, aldeidi, furan derivati, idrocarburi, chetoni, pirazine, pirroli, tiazoli ed una miscellanea (estere, fenolo, lattone, piridina e terpene). Ogni campione analizzato è stata descritto secondo i quantitativi delle diverse classi chimiche volatili rilevate, sui quali è stata anche condotta un'analisi PCA. La varietà Artico ha presentato in entrambe le annate i contenuti maggiori di composti volatili ed ha presentato il comportamento tipico di un frumento biscottiero. Tra le strategie di concimazione, i principali fattori che hanno influenzato la frazione volatile, sono lo stadio fenologico nel quale si somministra parte del concime e la tipologia di concime utilizzata. Riferendosi allo stadio fenologico il momento ottimale per somministrare la seconda parte del concime sembra essere il 3° nodo completamente sviluppato in levata. Per la tipologia di concime, sono quelli a lento rilascio, e non convenzionali, a portare all'ottenimento di prodotti finiti caratterizzati da un maggiore contenuto in composti volatili. Inoltre i migliori migliori risultati sono dati dei fertilizzanti con inibitore della nitrificazione. Le diverse tipologie di concimi tradizionali, cioè non a lento rilascio, così come la diversa quantità di concime utilizzato, non hanno un effetto così rilevante sulla componente volatile o comunque non si riescono ad identificare delle differenze così nette tra le diverse strategie considerate. Sono state anche valutate le correlazioni esistenti tra i prodotti derivanti dalla reazione di Maillard (furani, pirazine, pirroli e tiazoli) ed i parametri caratteristici dei biscotti (spread, forza della farina, coordinate colorimetriche). I risultati ottenuti sono in linea con le nozioni teoriche. La maggiore presenza della componente volatile è un indice importante nella determinazione della qualità totale del prodotto: i biscotti saranno caratterizzati da un odore ed un aroma più intensi e queste sono caratteristiche importanti che determinano un maggiore apprezzamento del prodotto da parte del consumatore finale.