Scopri Tutto sui Lieviti: La Guida Facile e Divertente per la Scuola Primaria!

Introduzione

I lieviti sono microrganismi affascinanti, piccoli ma potenti, con un ruolo cruciale in molti aspetti della nostra vita quotidiana, dall'alimentazione alla salute. Questo articolo esplorerà il mondo dei lieviti, concentrandosi sul Saccharomyces cerevisiae, noto anche come lievito di birra, e sul suo impatto nella panificazione e in altri processi.

Cosa Sono i Lieviti?

I lieviti sono organismi eucarioti unicellulari, il che significa che sono formati da una sola cellula con un nucleo ben definito. Sono così piccoli che possono essere visti solo al microscopio. Ad esempio, la cellula del lievito ha una forma ovale e la sua dimensione non supera i 6 - 8 millesimi di millimetro. Nonostante le dimensioni ridotte, i lieviti sono organismi viventi, scientificamente denominati “microrganismi”.

Esistono numerose specie di lieviti, ma una delle più note è il Saccharomyces cerevisiae. Il termine Saccharomyces deriva dal greco, dove "saccharo" significa zucchero e "Myces" significa fungo, mentre cerevisiae significa "produzione di birra" in latino. Pertanto, Saccharomyces cerevisiae può essere tradotto come "fungo dello zucchero della birra". Più comunemente i saccharomyces cerevisiae sono denominati “lieviti di birra” e “lieviti per panificazione” ma possono essere chiamati anche “lieviti riprodotti per gemmazione” in base al loro metodo di riproduzione.

Dove si Trovano i Lieviti?

I lieviti sono funghi microscopici presenti ovunque. Si possono ritrovare nel suolo, nella frutta, nel cibo e nelle bevande. In condizioni naturali, il Saccharomyces cerevisiae si trova nell’aria e sulla buccia dell’uva o della frutta in genere.

Come si Nutrono i Lieviti?

I lieviti sono organismi chemiorganotrofi, il che significa che utilizzano composti organici come fonte di energia. Non necessitano della luce solare per vivere. Il carbonio viene ottenuto da zuccheri come il glucosio, il fruttosio o disaccaridi come il maltosio. Alcune specie possono metabolizzare anche altri zuccheri come il ribosio, gli alcoli e gli acidi organici. I lieviti non possono sintetizzare da soli i glucidi (come fanno le piante), e devono perciò ricavare l’energia di cui ha bisogno dalla respirazione o dalla fermentazione, a partire dagli zuccheri.

I lieviti crescono meglio in un ambiente a PH neutro o leggermente acido. Il range di temperatura per la crescita dei lieviti varia a seconda della specie.

Come si Riproducono i Lieviti?

I lieviti possono riprodursi sia in modo asessuato che sessuato.

Riproduzione Asessuata (Gemmazione)

Il modo più comune di riproduzione asessuata è per gemmazione. In questo processo, una piccola escrescenza (gemma o cellula figlia) si forma dalla cellula madre. Il nucleo della cellula madre si divide in un altro nucleo gemello che migra nella cellula gemella. La gemma continua a crescere fino a che non si separa dalla cellula madre e forma una nuova cellula. La cellula prodotta è solitamente più piccola della cellula madre.

Riproduzione Sessuata (Coniugazione)

Solo le cellule aploidi possono attuare una riproduzione sessuata. Prima di unirsi all’altra cellula, esse diventano più lunghe e sottili. Le cellule poi si fondono e uniscono i nuclei per creare una cellula diploide. La cellula diploide così formata inizia a gemmare e forma una colonia di cellule diploidi. Il lievito S. cerevisiae può esistere stabilmente nelle due forme aploide e diploide.

Sostanzialmente le cellule dei due fattori secernono dei feromoni, che se in concentrazione sufficiente “catturano” l’attenzione della cellula di forma opposta, sulla quale si crea una escrescenza/protuberanza (appunta una gemma). Le differenze fenotipiche tra le cellule aploidi e diploidi derivano dalla attivazione/disattivazione di determinati geni; in pratica le cellule aploidi condividono un programma di trascrizione aploide che attiva determinati geni e disattiva quelli che codificano quelli destinati a formare caratteri delle diploidi. In maniera simile fanno le diploidi. Le cellule aploidi hanno un corredo di 16 cromosomi, quelle diploidi 32. Una cellula aploide di lievito si divide, e una delle cellule figlie dà luogo ad un cambio del tipo d'accoppiamento.

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Il Ruolo dei Lieviti nella Panificazione

Il lievito è spesso associato al mondo della panificazione. Ma perché il lievito fa gonfiare pane e pizza?

I lieviti sono in grado di trasformare gli zuccheri contenuti nelle farine in anidride carbonica e alcol etanolo. Se inseriamo il lievito di birra negli impasti del pane o della pizza, il gas (anidride carbonica) che producono gonfia il glutine, mentre l’alcol evapora durante la cottura. La lievitazione è indispensabile affinché i prodotti da forno risultino più spessi e morbidi.

Fermentazione e Respirazione

I lieviti reagiscono diversamente a seconda che si trovino in presenza o al riparo dell’aria.

In presenza di aria (aerobiosi): i lieviti respirano e provocano la combustione totale degli zuccheri, producendo biossido di carbonio e acqua e una gran quantità di calore. Questo processo metabolico è chiamato respirazione.
In assenza di aria (anaerobiosi): i lieviti fermentano. Lo zucchero viene trasformato principalmente in alcol (che evapora durante la cottura in forno) e anidride carbonica, a prova del processo metabolico della fermentazione. Nella panificazione, questa produzione di anidride carbonica provoca la crescita dell’impasto.

Il Processo di Lievitazione

Fase iniziale: i lieviti inizialmente “consumano” l'ossigeno presente nell'impasto per riprodursi.
Fermentazione alcolica: quando l'ossigeno tende a mancare, inizia la fermentazione alcolica che usa gli zuccheri semplici per produrre alcol e anidride carbonica, trattenuta all'interno dalla rete glutinica.
Degradazione dell'amido: parallelamente, gli enzimi della farina iniziano a degradare l'amido e a produrre disaccaridi che aiuteranno l'azione dei lieviti.
Attività dei batteri lattici: i batteri lattici iniziano la loro più lenta attività, che per la loro riproduzione necessita di ossigeno, e poi prosegue con la fermentazione lattica.

Tipi di Lievito

Esistono diverse tipologie di lievito, ognuna con caratteristiche e utilizzi specifici.

Lievito di birra: è il più venduto in commercio e si divide in:
- Lievito di birra fresco: solitamente in panetti da 25g o 500g da sciogliere nell’acqua che verrà poi unita alla farina. Ha un periodo di conservazione breve.
- Lievito di birra liofilizzato: sono granuli piccolissimi rivestiti di cellule di lievito ancora vive. Deve essere utilizzato nella farina asciutta senza che venga a contatto diretto con acqua e sale.
Lievito madre: è conosciuto anche come lievito acido, pasta acida o pasta madre. A differenza del lievito di birra, la pasta madre richiede una lavorazione più complessa e tempi di fermentazione più lunghi. Può essere realizzato in casa partendo da acqua e farina e può essere presentarsi in versione liquida (li.co.li) o solida.
Lievito chimico: è conosciuto anche come baking o lievito per dolci, è un agente lievitante secco composto da una base ed un acido deboli. Il baking è un composto di pirofosfato di sodio o di potassio, bicarbonato e amido. Il bicarbonato di ammonio si utilizza per preparare i biscotti secchi. Il cremor tartaro è un estratto dell’uva o del tamarindo.

Altri Usi dei Lieviti

Oltre alla panificazione, i lieviti sono utilizzati in molti altri ambiti:

Produzione di bevande alcoliche: i lieviti sono i principali agenti della fermentazione alcolica dei carboidrati, con formazione di alcol etilico e anidride carbonica. Per questo vengono usati nella produzione del vino e della birra.
Settore alimentare: il lievito è utilizzato in diversi processi di fermentazione alimentare.
Settore sanitario: il lievito ha applicazioni nel settore sanitario.
Cosmesi: il lievito è utilizzato anche nella cosmesi.

Breve Storia dell'Uso dei Lieviti

L'utilizzo del lievito di birra risale al 1500 a.C., quando veniva usato dagli Egizi per la produzione di birra e vino. I primi pani della storia erano “azzimi”, cioè non lievitati, e si ricavavano da un semplice impasto di acqua e farina, fatto cuocere su delle pietre roventi.

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