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Il Falling Number della farina: come si determina e cosa rappresenta

Approfondimenti
falling number farina

Nella nostra rubrica di approfondimenti abbiamo intrapreso un viaggio alla scoperta del laboratorio di analisi del mulino, che ci ha permesso di descrivere l’alveografo di Chopin, che valuta il W, il farinografo di Brabender, che si concentra sulla fase di impastamento e descrive l’assorbimento di una farina ed infine l’estensografo di Brabender, che si focalizza sulle fasi di lievitazione e formatura, descrivendo una farina dal punto di vista dell’estensibilità.

Nel corso di questi articoli abbiamo più volte precisato che i risultati della prova dell’alveografo, del farinografo e dell’estensografo dipendono essenzialmente dalla qualità e dalla quantità del glutine presente nella farina.

Ma il glutine non è l’unico elemento in grado di caratterizzare le farine dal punto di vista tecnologico e quindi, per completare il nostro percorso nel laboratorio di analisi di un molino, dobbiamo approfondire il funzionamento di un altro fondamentale strumento, il Falling Number, che consente di descrivere l’attività enzimatica, il danneggiamento dell’amido e le capacità leganti della farina.

Nel corso di questo articolo, oltre ad approfondire tutti i concetti che ruotano attorno al Falling Number, forniremo importanti spunti pratici che potrai sfruttare per migliorare le tue preparazioni dell’arte bianca. Buona lettura!

Come funziona il Falling Number

La metodica di analisi su cui si basa questo strumento è stata sviluppata negli anni ‘50 del secolo scorso da due studiosi svedesi: Hagberg e Perten.

Il Falling Number è costituito dai seguenti componenti essenziali:

  1. Un bagno d’acqua a temperatura controllata;
  2. Una provetta in vetro, denominata “tubo viscosimetrico”;
  3. Un agitatore viscosimetrico;
  4. Un dispositivo di agitazione;
  5. Un contatore che misura il tempo della prova.

Il bagno d’acqua (1) deve essere riempito con acqua distillata fino al livello corretto e viene mantenuto a temperatura costante dallo strumento che, per questo scopo, è collegato all’acqua corrente.

il falling number della farina
Fig.1 I principali componenti del Falling Number.

 

Come si conduce la prova

Prima di condurre la prova, è necessario realizzare un campione di farina con le seguenti caratteristiche granulometriche:

  • Frazione caratterizzata da granulometria superiore a 710 micron non presente;
  • Frazione caratterizzata da granulometria superiore a 500 micron in percentuale inferiore al 5% del peso del campione;
  • La parte rimanente del campione può avere granulometria anche inferiore a 210 micron.

In virtù di queste caratteristiche granulometriche, il test del falling number si può applicare correttamente a tutte le farine tipo “00”, “0”, “1”, e a quasi tutte le farine tipo “2”, mentre non si può utilizzare per l’analisi delle farine integrali, ossia per quelle farine che hanno un tenero di ceneri superiore al 1,30%, poiché le loro frazioni cruscali grossolane ricadono al di fuori degli intervalli granulometrici indicati.

Inoltre, il laboratorio dovrà disporre di una termobilancia per la misurazione dell’umidità della farina e di una bilancia di precisione. Infatti, in modo concettualmente analogo a quanto adottato per la prova dell’alveografo, anche per la determinazione del Falling Number si applica una correzione del campione in base all’umidità dello stesso. A differenza dell’analisi del W della farina, in questo caso non si corregge la quantità d’acqua da impiegare nella prova, ma il peso della farina, in base ad una tabella che prevede di utilizzare un campione di 7 grammi per umidità pari a 14%, e campioni dal peso superiore o inferiore a seconda che l’umidità sia superiore o inferiore al 14%, che rappresenta il parametro di base. Quindi, ad esempio, si analizzerà un campione di 6,92 g di farina se l’umidità della stessa è pari a 13%, oppure un campione di 7,08 g se l’umidità raggiunge il 15%. Ovviamente, la bilancia dovrà avere una accuratezza elevata, pena la non attendibilità del test.

Per eseguire il test, si procederà come segue:

  1. Si verifica che il bagno a temperatura controllata (1) sia al giusto livello e che al suo interno l’acqua distillata bolla vigorosamente.
  2. Si inseriscono 25 ml di acqua distillata alla temperatura di 22°C nel tubo viscosimetrico (2) perfettamente pulito e asciutto.
  3. Si determina l’umidità del campione da analizzare e, in funzione di questo dato, si esegue la pesata del campione in base al procedimento sopra descritto.
  4. Si chiude il tubo viscosimetrico con un tappo pulito e asciutto e lo si agita vigorosamente per una trentina di volte. Successivamente si toglie il tappo e si inserisce l’agitatore viscosimetrico (3), avendo cura di trascinare nella sospensione eventuali residui presenti sulla parete del tubo.
  5. Entro 30 secondi dal termine della fase di agitazione, il tubo viscosimetrico con all’interno l’agitatore deve essere inserito nel bagno a temperatura controllata e, contestualmente, chiudendo lo strumento, il meccanismo di agitazione inizierà automaticamente il test facendo partire il contatore (5).
  6. Le tempistiche della prova prevedono che l’agitazione inizi dopo 5 secondi dalla chiusura dello strumento e che per i successivi 55 secondi si eseguano due movimenti al secondo (totale 110 agitazioni). Terminata la fase di agitazione, il contatore dei secondi proseguirà la misurazione, la quale si stopperà solo quando l’agitatore viscosimetrico sarà sceso all’altezza prescritta.

Quindi, il test è completato quando l’agitatore viscosimetrico termina la sua discesa ed il tempo, espresso in secondi e misurato a partire dall’inserimento del tubo viscosimetrico nello strumento, prende appunto il nome di Falling Number.

Il seguente video mostra lo svolgimento del test come appena descritto.

 

I risultati che si ottengono e la loro interpretazione

Rispetto alle analisi dell’alveografo, del farinografo e dell’estensografo, che ci forniscono molti risultati, questa prova ci restituisce soltanto un valore, denominato Falling Number, che fornisce indicazioni in merito all’attività degli enzimi e degli amidi presenti nella farina come spieghiamo meglio nel seguito dell’articolo.

L’attività enzimatica e il Falling Number

A differenza dei risultati di alveografo, farinografo ed estensografo, che sono principalmente influenzati dalla qualità e dalla quantità di glutine, il risultato della prova del Falling Number è correlato alla quantità ed all’attività di enzimi naturalmente presenti all’interno del chicco di grano come l’alfa-amilasi.

La prova si basa sulla rapida gelatinizzazione della farina attraverso le alte temperature raggiunte durante il test e sulla successiva misurazione del tempo di liquefazione dell’amido contenuto nel campione. Questo secondo fenomeno avviene in seguito all’attività enzimatica dell’alfa-amilasi naturalmente presente nelle farine. Tale principio corrisponde al processo chimico che avviene durante la cottura di un prodotto da forno, e prende il nome di “equazione di liquefazione Perten”.

Entrando più nel dettaglio, l’alfa-amilasi è un enzima liquefacente in grado di scomporre l’amido in destrine, maltosio e glucosio i quali, essendo solubili in acqua, faranno aumentare il volume della fase liquida dell’impasto, riducendone di pari passo la consistenza.

Pertanto, tenendo presente la descrizione del test riportata nel paragrafo precedente, è facilmente intuibile che, sottoponendo farine dalla forte attività enzimatica alla prova del Falling Number, nella provetta si otterrà un gel più liquido, che opporrà minore resistenza al movimento di discesa dell’agitatore viscosimetrico, e che quindi porterà a valori più bassi di Falling Number.

Per riassumere, possiamo affermare che:

  • Farine con forte attività enzimatica sono caratterizzate da bassi valori di Falling Number.
  • Farine con bassa attività enzimatica sono caratterizzate da alti valori di Falling Number.

Perché è importante conoscere il Falling Number di una farina

Per semplificare, possiamo dire che durante la fermentazione di un prodotto da forno, i lieviti si nutrono di zuccheri e quindi una maggiore o minore presenza di zuccheri nell’impasto favorisce o rallenta la lievitazione dello stesso. Come abbiamo affermato nel paragrafo precedente, l’enzima denominato alfa-amilasi scompone gli amidi in zuccheri quali le destrine, il maltosio e il glucosio, rendendoli disponibili al processo di lievitazione.

Pertanto, farine caratterizzate da un Falling Number basso, ossia da un’alta attività dell’alfa-amilasi, svilupperanno più zuccheri e tenderanno a lievitare più velocemente, risultando quindi più indicate per le brevi lievitazioni.

Un’altra caratteristica delle farine caratterizzate da Falling Number basso è l’attitudine a portare ad impasti che acquistano colore molto in fretta durante la cottura. Tale aspetto, sicuramente negativo in panificazione, è invece ricercato in altri ambiti, come la produzione di biscotti e di altri prodotti caratterizzati da brevi tempi di cottura che, in presenza di farine con Falling Number alto, ossia scarsa attività enzimatica, porterebbero a prodotti pallidi e dall’estetica poco gradevole.

Per la panificazione con brevi e medie lievitazioni è bene mantenersi su farine aventi valori di Falling Number attorno a 320 – 350 secondi: valori più bassi genererebbero impasti resi “collosi” dall’eccessiva attività enzimatica e pani rossicci, con crosta appiccicosa, aventi una mollica scura con alveolatura irregolare, mentre valori più alti condurrebbero a pani pallidi, con crosta spessa e scarsamente sviluppati a causa della limitata presenza di zuccheri fermentescibili nell’impasto.

Al contrario, le farine destinate ai prodotti a lunga lievitazione dovranno essere caratterizzate da alti valori di Falling Number (superiori a 350) perché queste lavorazioni risultano addirittura penalizzate dalla rapida produzione di anidride carbonica derivante da un processo di lievitazione sostenuto da grandi quantità di zuccheri. Infatti, se questo si verificasse, la maglia glutinica sarebbe oltremodo sollecitata, mettendo in crisi la tenuta alla lievitazione dell’intero impasto.

Possiamo quindi affermare che è importante conoscere il Falling Number al fine di scegliere la farina più adatta alle preparazioni che si vogliono effettuare e possiamo attenerci alle seguenti linee guida:

  • Per le preparazioni di biscotti e prodotti da forno soggetti a brevissime lievitazioni e brevi tempi di cottura si prediligono farine con Falling Number minore di 300 secondi;
  • Per le preparazioni di panificati a brevi e medie lievitazioni si prediligono farine con Falling Number compreso tra 320 e 350 secondi;
  • Per le preparazioni di prodotti da forno a lunghe lievitazioni ed impasti indiretti si prediligono farine con Falling Number superiore a 350 secondi.

La relazione tra il Falling Number di una farina e l’uso del malto negli impasti

In molte preparazioni dell’arte bianca figura tra gli ingredienti anche una piccola percentuale di malto diastasico che, a differenza del malto non diastasico, presenta un’elevata attività enzimatica. Questo ingrediente deriva dal processo di maltazione, che è molto antico e consiste nel far germinare in un ambiente caldo ed umido i cereali. Durante questo processo il chicco sviluppa una serie di reazioni che trasformano il suo amido in zuccheri ed enzimi, come appunto l’alfa-amilasi. Proprio la presenza di importanti enzimi fa sì che il malto non sia sostituibile con zucchero semolato, o miele nelle ricette: questa pratica, spesso diffusa in panificazione, è decisamente impropria e controproducente!

Aggiungere una percentuale di malto diastasico, quindi, comporta un incremento dell’attività enzimatica della farina, con conseguente calo del Falling Number.

Questo piccolo accorgimento renderà più rapida la fermentazione e permetterà di ottenere un prodotto dorato e caratterizzato da una crosta sottile e croccante.

Un esempio di questa applicazione si può trovare nella nostra ricetta per pizza in teglia soffice o nella ricetta del Pane Ciabatta.

Attenzione però… i malti non sono tutti uguali perché il loro potere diastasico varia in funzione di un parametro denominato unità Pollak. Se vuoi approfondire questo aspetto e vedere come variano le caratteristiche della farina in funzione dell’aggiunta di malto diastasico, ti suggeriamo di scaricare la guida sottostante.

Guida per determinare la corretta percentuale di malto da aggiungere alle farine

Compila il modulo e riceverai una e-mail che ti permetterà di scaricare gratuitamente la nostra guida dettagliata in formato PDF su come si determina la corretta percentuale di malto da aggiungere alle farine.

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La regolazione del molino e il Falling Number

Il mugnaio non trae dal Falling Number soltanto indicazioni legate alle qualità intrinseche dei grani! Infatti, la trasformazione dell’amido in zuccheri durante i processi fermentativi, oltre che dall’attività enzimatica, è influenzata anche dal livello di danneggiamento dell’amido ottenuto durante il processo di macinazione. Il termine “danneggiamento” nella tecnologia molitoria non ha una accezione negativa, anzi, è proprio uno degli obiettivi del mugnaio che, andando a stringere o ad allentare i rulli macinanti dei laminatoi di alcuni specifici passaggi può rispettivamente danneggiare in maggiore o minore misura i granuli di amido.

Intuitivamente, è facile capire che:

  • I granuli dell’amido maggiormente danneggiati saranno più facilmente intaccabili dall’azione di alfa-amilasi, che comporterà una maggiore e più rapida produzione di zuccheri e quindi una più rapida “liquefazione” del gel nella provetta, con conseguenti valori più bassi di Falling Number.
  • Al contrario, una farina con amidi non sufficientemente danneggiati sarà difficilmente intaccabile dall’attività degli enzimi ed avrà valori molto elevati di Falling Number che lasciano presagire un comportamento poco reattivo nei processi fermentativi e di cottura.

Da questa breve descrizione si può dedurre l’importanza del lavoro del mugnaio, che comincia con la selezione dei grani più idonei ai singoli usi e termina con l’appropriata regolazione del molino, finalizzata ad ottimizzare le caratteristiche della materia prima di partenza.

Ricapitolando

In sintesi, in questo articolo abbiamo affermato che:

  • Oltre alle caratteristiche conferite dalla qualità e quantità di glutine, le proprietà delle farine sono influenzate anche dal comportamento degli amidi e dall’attività enzimatica, che viene descritta con la prova del Falling Number;
  • Questa analisi può essere applicata alle farine con granulometria fine e quindi non si addice alle farine integrali;
  • Il Falling Number si misura in secondi e fornisce un’indicazione dell’attività enzimatica della farina;
  • Il valore del Falling Number dipende principalmente dalle caratteristiche intrinseche del grano da cui si ottiene la farina e dalla regolazione del molino;
  • È importante conoscere il Falling Number per scegliere la farina più adatta alle proprie ricette.

Con questo approfondimento abbiamo terminato la descrizione delle principali analisi che si svolgono nel laboratorio del molino e speriamo di aver fornito a tecnici ed appassionati dell’arte bianca tutti gli strumenti necessari per orientarsi nella scelta della migliore farina per le proprie preparazioni.