Innovative processing plants: technological and nutritional quality of unrefined durum wheat air-classified fractions
Author(s)
Cammerata, Alessandro
Date Issued
April 26, 2022
Type
Doctoral Thesis
Abstract
Durum wheat is of primary importance to human nutrition. Its main milling product, semolina, is used as a raw material for manufacturing several types of food of the Mediterranean diet. Durum wheat grain contains minerals and bioactive compounds in the external layers that end up as waste products (bran fraction). Various studies have highlighted the benefits of the consumption of foods obtained from whole flour or poorly refined milling products, which are richer in fibre, minerals, and antioxidant compounds than the refined milling fractions, for human health. However, the inclusion of bran particles in whole wheat flour or unrefined semolina could increase the risk of the presence of inorganic (e.g., heavy metals) and organic contaminants (e.g., mycotoxins) along the production chain.
This study aimed to develop less-refined milling fractions suitable for manufacturing high-quality end-products with enhanced health-promoting effects, mainly pasta, using latest micronisation and air-classification processes.
Results revealed that the obtained air-classified fractions offered diverse choices to make a good compromise between the yield percentage, particle-size composition, and health benefits associated with a higher content of bran components, such as fibre and antioxidants, while ensuring the containment of organic and inorganic contaminants.
The following chapters explain the studies carried out, starting from the micronisation and air- classification processes applied to the pilot plants up to the assessment of both beneficial compounds and contaminants in the obtained unrefined products.
Il grano duro è di primaria importanza per l'alimentazione umana. Il suo principale prodotto di molitura, la semola, viene utilizzato come materia prima per la produzione di diversi tipi di alimenti della dieta mediterranea. Il chicco di grano duro contiene minerali e composti bioattivi negli strati esterni che finiscono, durante la lavorazione, come prodotti di scarto (frazione di crusca). Diversi studi hanno messo in evidenza i benefici del consumo di alimenti ottenuti da farine integrali o da prodotti della macinazione poco raffinati, i quali risultano essere più ricchi di fibre, minerali e composti antiossidanti rispetto alle frazioni raffinate della macinazione, e quindi vantaggiosi per la salute umana. Tuttavia, l'inclusione di particelle di crusca nella farina integrale o nella semola non raffinata potrebbe aumentare il rischio di presenza di contaminanti inorganici (es. metalli pesanti) e organici (es. micotossine) lungo la catena di produzione.
Questo studio ha mirato a sviluppare frazioni di macinazione meno raffinate adatte alla produzione di prodotti finali di alta qualità con maggiori effetti benefici per la salute, principalmente pasta, utilizzando i più recenti processi di micronizzazione e di turboseparazione.
I risultati hanno rivelato che le frazioni turboseparate ottenute offrono scelte diverse per avere un buon compromesso tra la percentuale di resa, la composizione granulometrica e i benefici per la salute. Questi ultimi sono associati a un contenuto più elevato di componenti della crusca, come fibre e antiossidanti, garantendo allo stesso tempo la limitazione di contaminanti organici e inorganici.
I capitoli seguenti illustrano gli studi effettuati, a partire dai processi di micronizzazione e turboseparazione (applicati agli impianti pilota) fino alla valutazione dei composti benefici oltre che che dei contaminanti nei prodotti grezzi ottenuti.
Additional information
Dottorato di ricerca in Scienze delle produzioni vegetali e animali
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