Valutazione agronomica e caratterizzazione fitochimica del mais viola Moradyn®: stabilità delle antocianine nelle condizioni di trasformazione alimentare

Abstract This thesis examines the agronomic performance, phytochemical composition, and processing behavior of the purple corn variety Moradyn, cultivated under controlled field conditions in northern Italy. The study combined field evaluations of plant growth and productivity with laboratory analyses of anthocyanin and nitrate content in different plant tissues, including leaves, cobs, and kernels. Among the genotypes analyzed, the selected Moradyn line showed strong vegetative growth and the highest thousand-kernel weight, along with elevated anthocyanin levels particularly in the cob, where cyanidin-, pelargonidin-, and peonidin-3-O-glucoside were identified. Ethanol was found to be a more effective extraction solvent than water for both anthocyanins and nitrates. In the second phase of the study, a functional food prototype a crumble was developed using Moradyn flour and cob extract. Analysis revealed a reduction in anthocyanin levels after baking, and results indicated that the extent of degradation varied depending on the form in which anthocyanins were present, whether in the flour, the extract, or the final baked food. Rather than viewing these losses as a limitation, the findings offer useful insight into the thermal sensitivity of anthocyanins during processing. They contribute to a better understanding of how matrix composition and food formulation influence the retention of bioactive compounds. Taken together, the results support Moradyn’s potential as both a productive crop and a raw material for functional foods, while also highlighting the technical challenges involved in preserving its nutritional value through conventional cooking methods.

Abstract La presente tesi esamina le prestazioni agronomiche, la composizione fitochimica e il comportamento in fase di trasformazione della varietà di mais viola Moradyn, coltivata in condizioni controllate di campo nell’Italia settentrionale. Lo studio ha combinato valutazioni agronomiche in campo della crescita e della produttività con analisi di laboratorio del contenuto di antociani e nitrati in diversi tessuti vegetali, incluse foglie, tutoli e cariossidi. Tra i genotipi analizzati, la linea selezionata di Moradyn ha mostrato una vigorosa crescita vegetativa e il più alto peso di mille cariossidi, oltre a elevati livelli di antociani, in particolare nel tutolo, dove sono stati identificati cianidina-, pelargonidina- e peonidina-3-O-glucoside. L’etanolo si è dimostrato un solvente di estrazione più efficace rispetto all’acqua sia per gli antociani sia per i nitrati. Nella seconda fase dello studio, è stato sviluppato un prototipo di alimento funzionale un crumble utilizzando farina di Moradyn ed estratto di tutolo. Le analisi hanno evidenziato una riduzione dei livelli di antociani dopo la cottura, e i risultati hanno indicato che l’entità della degradazione variava a seconda della forma in cui gli antociani erano presenti, sia nella farina, sia nell’estratto, sia nel prodotto da forno finale. Lungi dall’essere considerate un limite, tali perdite offrono utili indicazioni sulla sensibilità termica degli antociani durante la trasformazione. Esse contribuiscono a una migliore comprensione di come la composizione della matrice e la formulazione alimentare influenzino la ritenzione dei composti bioattivi. Nel complesso, i risultati supportano il potenziale del Moradyn sia come coltura produttiva sia come materia prima per alimenti funzionali, evidenziando al contempo le sfide tecniche legate alla conservazione del suo valore nutrizionale attraverso metodi di cottura convenzionali.