Definizione
La cellulasi e la xilanasi sono enzimi idrolitici specializzati nella demolizione dei polisaccaridi non amidacei (PNA) presenti nelle farine, in particolare cellulosa, emicellulosa e arabinoxilani (pentosani). La cellulasi rompe i legami beta 1-4 caratteristici della cellulosa, mentre la xilanasi scinde i legami beta 1-4 dello scheletro degli arabinoxilani insolubili, convertendo frazioni insolubili e idrofile in frammenti oligosaccaridici a basso peso molecolare e solubili in acqua. Questi polisaccaridi non amidacei, specialmente abbondanti nelle farine integrali, possiedono un’igroscopicità patologica: possono assorbire fino a dieci volte il loro peso in acqua, sequestrando il solvente necessario alla corretta idratazione di gliadina e glutenina. Il trattamento enzimatico libera l’acqua sequestrata, permettendo la piena idratazione proteica e la formazione di una maglia glutinica plastica, estensibile e capace di massimizzare l’oven spring.
Problem Solving
Impasto integrale ad alta idratazione rigido, strappato e inestensibile, con maglia glutinica corta e propensa alla rottura
Causa: Gli arabinoxilani e le fibre cellulosiche dei tegumenti della crusca sequestrano enormi quantità d'acqua per igroscopicità, privandone le proteine gliadina e glutenina che rimangono insufficientemente idratate e non possono formare un reticolo coeso
Soluzione: Dosare un cocktail enzimatico di Xilanasi e Cellulasi nella fase di miscelazione: la xilanasi frammenta gli arabinoxilani insolubili in oligosaccaridi solubili, la cellulasi degrada le fibre cellulosiche, liberando l'acqua sequestrata e rendendo disponibile il solvente per la piena idratazione delle proteine glutiniche
Alveolatura irregolare con bolle grossolane e distribuzione caotica in un pane integrale
Causa: La maglia glutinica rigida e poco estensibile, compromessa dalla competizione idrica delle fibre, non è in grado di distribuire uniformemente la pressione dei gas di fermentazione, generando cedimenti localizzati e bolle di dimensioni disomogenee
Soluzione: Trattamento con xilanasi per rilasciare l'acqua sequestrata e plastificare la maglia; il glutine così idratato distribuisce omogeneamente la CO2 generando un'alveolatura fine e regolare
Volume del lievitato integrale inferiore rispetto al corrispettivo con farina bianca, pur con la stessa ricetta
Causa: L'eccesso di fibre insolubili non trattate crea resistenza meccanica alla espansione volumetrica (oven spring), poiché la maglia glutinica povera di acqua è rigida e si lacera sotto la pressione termica invece di espandersi
Soluzione: Integrare con xilanasi e cellulasi; la liberazione idrica risultante plastifica il reticolo proteico, permettendo alla maglia di cedere morbidamente alla spinta termica in forno e raggiungere un volume paragonabile a quello di farine più raffinate
Chef Academy
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Questa voce è una sintesi della Rubrica Tecnica. L’argomento è sviluppato in profondità nella lezione «Enzimi in Pasticceria» — con videolezioni, pratica, dispense professionali e tutoraggio — nei percorsi che lo trattano:
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Domande Frequenti
Perché le farine integrali pongono maggiori sfide reologiche rispetto alle farine bianche?
Le farine integrali contengono elevate quantità di arabinoxilani, cellulosa ed emicellulosa provenienti dalla crusca e dai tegumenti del chicco. Questi polisaccaridi non amidacei assorbono fino a dieci volte il loro peso in acqua, sottraendola alle proteine glutiniche e rendendo la maglia corta, rigida e propensa allo strappo.
I frammenti oligosaccaridici prodotti dalla xilanasi hanno effetti negativi sull'impasto?
No: i frammenti a basso peso molecolare prodotti dalla xilanasi sono solubili in acqua e non interferiscono con la maglia glutinica; al contrario, alcuni arabinoxilani solubilizzati esercitano un effetto positivo sulla viscosità e sulla ritenzione d'acqua della mollica.
Le xilanasi possono essere usate anche in farine non integrali?
Sì, anche nelle farine raffinate sono presenti piccole percentuali di arabinoxilani insolubili; l'impiego di xilanasi a basso dosaggio migliora l'estensibilità e la lavorabilità dell'impasto, contribuendo a un migliore sviluppo volumetrico e a una struttura alveolare più fine.
