Il mondo dei microrganismi è vasto e complesso, e tra questi, lieviti e batteri occupano un posto di rilievo, soprattutto per il loro ruolo nei processi di fermentazione. Spesso associati alla produzione di pane e birra, questi microrganismi hanno un impiego molto più ampio in cucina e nell'industria alimentare. Questo articolo esplora le differenze tra lieviti e batteri, il loro ruolo nella fermentazione e le loro applicazioni in vari contesti alimentari.
Microrganismi: Un Mondo Microscopico
I microrganismi, o microbi, sono organismi viventi visibili solo al microscopio. Si dividono in organismi unicellulari, meno evoluti e più semplici a livello strutturale, e pluricellulari. Tra gli organismi unicellulari e pluricellulari più evoluti, definiti eucarioti, troviamo funghi e lieviti.
Funghi e Muffe: Macromiceti e Micromiceti
Gli organismi rientranti nella definizione generica di funghi si dividono in:
- Macromiceti: i classici funghi del sottobosco, visibili a occhio nudo, tra cui anche le specie edibili.
- Micromiceti: visibili solo al microscopio, sono organismi più grandi ed evoluti rispetto ai batteri (>2µm) e composti da più cellule organizzate in caratteristiche strutture chiamate "ife". La crescita apicale delle ife e la loro organizzazione in un sistema ramificato come il micelio consente la propagazione dell'organismo verso i siti con maggior quantitativo di nutrienti. La parete cellulare fungina, incredibilmente resistente ai normali biocidi, costituisce la barriera e l’interfaccia tra il microrganismo e l’ambiente esterno.
Lieviti: Funghi Unicellulari
Tra gli organismi unicellulari più evoluti si annoverano i lieviti, organismi monocellulari di dimensioni maggiori rispetto ai batteri. Alcuni lieviti utilizzano esclusivamente la respirazione aerobica per ricavare energia, altri, in assenza di ossigeno, possono utilizzare anche un processo diverso chiamato fermentazione. Poiché uno dei principali prodotti della fermentazione dei lieviti è l’alcool etilico, oltre all’anidride carbonica, la fermentazione che avviene ad opera di questi microrganismi è chiamata fermentazione alcolica. I lieviti si riproducono attraverso un processo chiamato gemmazione, ovvero tramite la formazione di gemme che a partire da una cellula madre si sviluppano e crescono fino a raggiungere la dimensione della cellula originaria. I lieviti vivono e si riproducono in un intervallo di temperatura che va dai 4°C ai 35°C, con una finestra di condizioni ottimali tra i 26°C e i 30°C.
Batteri: Microrganismi Onnipresenti
I batteri sono microrganismi unicellulari classificabili in gram positivi e gram negativi. Si trovano ovunque: nella terra, nell'acqua, nell'aria, sulla nostra pelle e anche in ambienti ostili alla vita (temperature elevate, assenza di ossigeno). Alcuni di questi microrganismi hanno la capacità di produrre spore, paragonabili a gusci resistenti, che permettono al batterio di sopravvivere in condizioni ostili (calore, freddo, scarsità di nutrienti) per tempi lunghi.
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Non tutti i microrganismi sono nemici dell'uomo; alcuni di essi vengono impiegati da secoli nella preparazione di alimenti come il pane, il vino, l'aceto e il formaggio. Solo alcuni microrganismi sono pericolosi per la salute e possono provocare gravi patologie. Esistono anche microrganismi opportunisti, normalmente innocui, ma in grado di provocare malattie in seguito a un indebolimento delle difese organiche.
Il Ruolo Cruciale nella Fermentazione
Batteri e lieviti svolgono un ruolo cruciale nei processi di fermentazione. All’inizio della fermentazione alcolica, i lieviti scompongono gli zuccheri (carboidrati). Il lievito consuma glucosio e fruttosio e li scompone in alcol e anidride carbonica. Questo processo viene utilizzato per produrre bevande alcoliche come la birra e il vino. D’altra parte, i batteri dell’acido lattico eseguono la fermentazione dell’acido lattico. Questi batteri mangiano carboidrati e producono acido lattico. Questo metodo viene utilizzato per preparare alimenti come kefir, yogurt, formaggio, verdura e frutta fermentate.
Tipi di Fermentazione e Alimenti Corrispondenti
- Fermentazione Alcolica: Principalmente opera dei lieviti, trasforma gli zuccheri in alcol etilico e anidride carbonica. Esempi: birra, vino, pane. Il Saccharomyces cerevisiae è il lievito più comune utilizzato in questo processo.
- Fermentazione Lattica: Eseguita dai batteri dell'acido lattico, converte i carboidrati in acido lattico. Esempi: kefir, yogurt, formaggio, verdure fermentate (crauti, kimchi).
- Fermentazione Acetica: Batteri acetici convertono l'alcol etilico in acido acetico. Esempio: aceto.
Lievito di Birra: Il Protagonista della Panificazione e della Birrificazione
Il lievito di birra, ottenuto attraverso la selezione di microrganismi viventi (Saccharomyces Cerevisiae), è un fungo microscopico unicellulare coltivato e fatto fermentare in appositi fermentatoi. Si chiama "di birra" perché è un residuo della fermentazione della birra, ma si può trovare anche sulla buccia di alcuni frutti. Il lievito di birra contiene molte proteine ad alto valore biologico e tutte le vitamine del gruppo B. È ricco di minerali, tra cui magnesio, fosforo, potassio, ferro, calcio e selenio, ha quindi un’azione rimineralizzante e aiuta a combattere l’astenia; ha potere disintossicante nei confronti del fegato ed è alleato di tutto l’apparato tegumentario, cioè di capelli, pelle, ciglia e unghie; aiuta a combattere alcuni inestetismi cutanei, in particolare l’acne e le dermatiti.
Impiego in cucina
La sua caratteristica principale è la fermentazione alcolica, che trasforma gli zuccheri presenti nell’impasto o nel mosto in alcool etilico e anidride carbonica.
- Produzione di birra: è il cuore della produzione di birra.
- Panificazione: Viene utilizzato anche per l’impasto della pizza, conferendogli un sapore autentico e una consistenza leggera. É la scelta ideale se desideri aromatizzare il pane o la birra, conferendogli profumo intenso e sapore deciso.
Quando si lavora con l’impasto contenente lievito di birra è estremamente utile utilizzare un’impastatrice a spirale, specialmente per la panificazione e la produzione di pizza, perché richiede una buona lavorazione dell’impasto per attivare la fermentazione.
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Lievito Secco Attivo
Questa tipologia di lievito è disidratato e si presenta in forma di piccoli granuli secchi. Prima di utilizzarlo, è necessario attivarlo, miscelandolo con acqua tiepida e zucchero.
Lievito in Polvere: Un Agente Lievitante Chimico
Il lievito in polvere è una tipologia di agente lievitante utilizzato principalmente nella preparazione di dolci, torte, biscotti e altri prodotti da forno. Contiene ingredienti chimici, solitamente bicarbonato di sodio e acido tartarico o acido citrico, che reagiscono tra loro quando sono idratati. Si attiva istantaneamente quando viene a contatto con liquidi e calore e non conferisce sapore o aroma all’impasto.
Lievito Madre: Un Ecosistema di Microrganismi
Noto anche come lievito naturale, pasta acida, pasta madre o pasta crescente, il lievito madre è un impasto di farina e acqua lasciato fermentare, che usiamo al posto del lievito per fare pane o dolci. Una delle caratteristiche che distinguono la PM è la presenza di batteri che attivano una fermentazione lattica, oltre a quella di tipo alcolico. Oltre ai batteri del genere Saccharomyces (fungo dello zucchero) - presenti anche nel lievito di birra e responsabili della fermentazione alcolica -, la PM contiene infatti batteri del genere Lactobacillus, che trasformano gli zuccheri in acido lattico e acetico.
Mantenimento e Cura del Lievito Madre
Per mantenere la PM viva e pronta alla panificazione, è necessario aggiungere periodicamente acqua e farina fino al raddoppio dell’impasto, da far poi riposare a temperatura ambiente. Utilizziamo acqua del rubinetto tiepida e farina: quest’ultima può essere di diversi tipi (00, 0, 1 o anche integrale) e varietà di grano, da agricoltura naturale. Sciogliamo in una ciotola capiente 100 g di PM in 100 g di acqua tiepida e aggiungiamo lentamente circa 200 gr di farina, mescolando con un cucchiaio di legno (e poi con le mani) per evitare la formazione di grumi di farina. Lasciamo questo impasto al caldo, coperto da un panno, per 4 ore circa: dovrebbe triplicare le sue dimensioni. È possibile aggiungere al rinfresco anche un cucchiaino di miele, per facilitare la fermentazione. In generale, la PM andrebbe rinfrescata almeno una volta la settimana. Il tempo del rinfresco è dettato dal tempo della panificazione: dovremo rinfrescare la nostra PM almeno il giorno prima dell’infornata. Se pensiamo di non usare a lungo la PM, sarà meglio conservarla in frigorifero in forma solida. Potrebbe inacidirsi un poco, ma basterà rinfrescarla più volte successive prima di procedere con l’impasto per il pane. Mettiamo da parte circa 100 g di PM per gli impasti futuri. Con gli altri 300 g inizieremo l’impasto per il nostro pane. In generale, la PM dovrebbe essere circa il 30% dell’impasto.
Un barattolo di vetro ben pulito, dall’apertura abbastanza larga, è la casa ideale per la PM. Il contenitore deve essere sempre ben arieggiato; nel caso del barattolo, non chiudete ermeticamente il coperchio, ma poggiatelo solo, oppure coprite l’apertura con un panno leggero tenuto fermo da un elastico. Il vasetto può essere conservato in frigo (meglio d’estate), oppure in dispensa a temperatura ambiente, se non è troppo caldo.
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Nella PM liquida il rapporto tra farina e acqua è di 1:1; in quella solida è di 2:1. Entrambi i tipi di PM possono essere utilizzati: quella liquida richiede una minore lavorazione, ma è più delicata e va rinfrescata più spesso. Quella solida dura più a lungo senza essere rinfrescata.
Il sale va tenuto lontano dalla PM: infatti, rallenta la fermentazione e la formazione di batteri utili alla panificazione.
Vantaggi del Pane a Lievitazione Naturale
Il lievito madre permette una decomposizione più completa delle proteine grazie alla presenza di una vasta gamma di lieviti e batteri. Quest’ultimi, in particolare, rallentano il processo metabolico, consumando parte del glucosio e producendo acidi come acido lattico, acido acetico e acido butirrico, che conferiscono al pane una maggiore conservabilità e qualità sensoriale. La produzione di anidride carbonica, inoltre, è più graduale e i tempi di lievitazione sono prolungati. Il pane è più digeribile a causa della scomposizione delle proteine del glutine. Il pane a lievitazione naturale ha anche un indice glicemico più basso, il che significa che non aumenta i livelli di zucchero nel sangue tanto quanto il pane cotto con lievito commerciale.
La fermentazione prolungata della pasta madre produce una significativa degradazione dei FODMAPs (oligosaccaridi, disaccaridi, monosaccaridi e polioli) nell’ordine del 50-85%. La fermentazione della pasta madre offre anche opportunità per la produzione di alimenti adatti a pazienti con disturbi legati al grano, come la celiachia o la sensibilità al grano non celiaca. Tuttavia, è importante sottolineare che tali conclusioni devono ancora essere supportate da test e studi clinici sull’uomo per confermarne l’efficacia e la sicurezza.
Lieviti Vivi nell'Alimentazione Animale: Un Approfondimento
In Europa, tutti gli additivi utilizzabili nell’alimentazione animale devono essere inclusi nel “Registro comunitario degli additivi” secondo quanto stabilito dal reg. CE 1831/2003. In questo registro attualmente sono stati registrati 5 ceppi di lieviti vivi utilizzabili nell’alimentazione dei ruminanti.
Meccanismo d'Azione nel Rumine
Il meccanismo d’azione di un lievito vivo nel rumine si può spiegare come segue: le cellule di lievito attraverso il loro metabolismo consumano l’ossigeno e parte degli zuccheri presenti andando quindi a ridurre due dei principali fattori che influenzano l’efficienza ruminale. Essendo vivo, il lievito consuma l’ossigeno presente nel rumine, che arriva tramite gli atti di deglutizione e di ruminazione.
Stabilità e Vitalità
Per quanto riguarda la replicazione del lievito nel rumine, attualmente questo non è stato dimostrato. Alcune aziende utilizzano una forma microincapsulata di lievito per proteggerlo dagli insulti termici e pressori che si hanno durante la pellettatura, proteggendolo anche dal contatto con eventuali molecole che potrebbero diminuirne la vitalità.