0.00 (0 voti)

Sia la lievitazione che la fermentazione sono processi chimici per mezzo dei quali si producono gas. Negli impasti questi gas rimangono, o dovrebbero rimanere, intrappolati nella struttura causandone un aumento di volume, appunto detta lievitazione.
Se la lievitazione è frutto di un processo biologico causato dalla presenza di microorganismi, è detta fermentazione e può essere sia alcolica (causata appunto dai lieviti) che lattica (causata da batteri). Un'altra forma di lievitazione, usata per lo più in pasticceria, è quella chimica. Inoltre in fase di cottura la presenza di gas comporta una ulteriore lievitazione fisica.
Gli attori di questi processi fermentativi sono dei microorganismi che vivono e si sviluppano negli impasti. La fermentazione può avvenire sia per la presenza di soli lieviti, per esempio grazie all'utilizzo di lievito di birra, o per la presenza di più tipologie di microrganismi, lieviti e batteri lattici, che insieme ai lieviti formano una proto cooperazione, ovvero popolazioni biologiche diverse cooperano a beneficio di entrambe.

Cerchiamo di capire quali sono quindi i diversi tipi di lievitazione biologica e come influenzano i prodotti da forno.

La fermentazione alcolica & i lieviti

I lieviti sono uno specifico gruppo di funghi unicellulari eucarioti, della classe degli Ascomiceti. Il loro metabolismo è in grado di trasformare zuccheri monosaccaridi in altre sostanze durante un processo detto fermentazione. Ogni lievito ha una capacità fermentativa diversa e per questo è importante che nell'impasto si sviluppi la tipologia giusta, ovvero quella adatta ad ottenere la giusta lievitazione. Questi microorganismi si riproducono per gemmazione, ovvero sulla parete si forma una gemma che cresce fino ad assumere la stessa dimensione della cellula madre. A questo punto la cellula si stacca per continuare la sua vita indipendentemente dalla cellula generatrice. Il processo di gemmazione è particolarmente attivo se è disponibile sufficiente alimentazione ed in presenza di ossigeno.
Questi funghi vivono a temperature che vanno dai 4°C ai 55°C ma è tra i 26°C ed i 30°C hanno la massima attività metabolica mentre sopra i 35°C iniziano a risentire dell'alta temperatura e muoiono sopra i 55°C. Se l'impasto supera i 24°C, per ogni grado centigrado di aumento di temperatura, la capacità fermentativa dei lieviti aumenta di circa il 10%. Questo è il principale fattore per cui non si devono superare certe temperature di lavorazione durante gli impasti ed è importante non eccedere con la temperatura durante la fase di lievitazione.
Questi microorganismi sono molto versatili e sopravvivono sia in ambiente aerobico che anaerobico. In presenza di ossigeno (aerobico) i lieviti si riproducono per gemmazione. Quando l'ossigeno non è più disponibile (anaerobico), cambiano il loro metabolismo e sono responsabili della fermentazione alcolica che ha come principale prodotto, oltre l'anidride carbonica, l'alcool etilico e, seppur in piccole quantità, acidi organici quali l'acido succinico e l'acido acetico.
Poiché i lieviti si sviluppano se vi è disponibilità di ossigeno, è importante ossigenare gli impasti. Oltre ad ossigenare le farine, diverse sono le tecniche di impasto che aumentano la quantità di aria, e quindi di ossigeno, incamerata durante l'impastamento. Per lo stesso motivo spesso si ricorre alle cosiddette pieghe di lievitazione.
Oltre che dalla presenza di ossigeno e dalla temperatura, questi microorganismi sono influenzati da altri fattori:

  • pH: i lieviti beneficiano degli ambienti acidi. Il pH ottimale va da 3.9 a 5.3. Un pH maggiormente acido, ovvero sotto i 3.9, inibisce la fermentazione mentre uno più basico, ovvero sopra i 5.3, la rallenta.
  • purezza e durezza dell'acqua: E' opportuno utilizzare acqua di cui si conoscono le caratteristiche, in particolare evitare la presenza di cloro che, in quanto disinfettante, uccide i lieviti.
    Meglio inoltre utilizzare acqua con un basso residuo fisso poiché un'acqua dura e ricca di calcio e magnesio irrigidisce il glutine sfavorendo la fermentazione. Per i rinfreschi della pasta madre meglio utilizzare acqua minerale frizzante a basso residuo fisso.
  • grassi: la presenza dei grassi negli impasti sfavorisce l'attività dei lieviti ed è per questo che per i grandi lievitati di pasticceria con alto contenuto di grassi si ricorre ad impasti multipli ed è necessario un lievito in salute e molto forte che si ottiene rinfrescando in successione la pasta madre.

I gruppi di lieviti maggiormente responsabili della fermentazione sono:

  • Saccharomyces cerevisiae (lievito di birra)
  • Saccharomycesexiguus
  • Candida milleri
  • Candida humilis
  • Epicoccum nigrum
  • Dakkera bruxellensis

Abbiamo visto come in ambiente anaerobico i lieviti cambiano il metabolismo e inizia la fase di fermentazione alcolica ovvero la trasformazione di zuccheri in anidride carbonica e alcool etilico.
Gli zuccheri che la cellula di lievito può metabolizzare per questa trasformazione sono zuccheri semplici monosaccaridi ovvero il fruttosio ed il glucosio. Già il saccarosio, il comune zucchero da cucina, che è un disaccaride composto da fruttosio e glucosio, non è direttamente utilizzabile dai lieviti.
Nella farina di frumento, gli zuccheri sono presenti in larga parte poiché costituiscono il 72% del peso del chicco di frumento (cariosside). Nonostante ciò, solo il 2% di questi è in forma di monosaccaride, e quindi immediatamente disponibile ai lieviti. La maggior parte degli zuccheri, circa il 68%, è presente in forma di amido e quindi non utilizzabile immediatamente dai lieviti per la fermentazione.
L'amido è composto da lunghe catene di zuccheri che devono pertanto essere scisse.
Gli enzimi sono piccole parti proteiche, naturalmente presenti nelle farine, che agiscono come catalizzatori di reazioni chimiche senza esserne modificati. Nel caso degli amidi, alcuni enzimi catalizzano l'idrolizzazione di questi provocandone la scissione e la liberazione del glucosio che diventa disponibile per il metabolismo dei lieviti. Per questo motivo anche il tempo di fermentazione, detto anche tempo di maturazione, dell'impasto è un parametro fondamentale. E' necessario del tempo affinché la scissione degli amidi avvenga e ci sia la seguente fermentazione. Gli enzimi che causano l'idrolisi degli amidi agendo sulle catene amilosiliche e amilopectiniche (che costituiscono appunto l'amido), sono della famiglia delle amilasi. Le più importanti amilasi sono le α-amilasi, le ß-amilasi e le glucoamilasi. Queste sono naturalmente presenti nei grani e di conseguenza nelle farine. In condizioni di equilibrio la farina è adatta alla panificazione. In caso di squilibrio delle amilasi si può aggiungere estratto di malto. Il malto è commercializzato in forma diastasica e non diastasica: il malto diastasico ha appunto altre agli zuccheri una grossa percentuale di amilasi e va aggiunto in quantità non superiori all'1% del peso della farina. Proprio a causa delle amilasi aggiunte si sconsiglia l'aggiunta di questo prodotto in farine con una naturale alta attività amilasica come la farina di segale. Le α-amilasi producono destrine, ovvero una catena di 4 molecole di glucosio. Le ß-amilasi scindono le destrine in due molecole di maltosio, che a loro volta sono formate ciascuna da due molecole di glucosio. In ultimo le glucoamilasi scindono il maltosio in due molecole di glucosio che è il monosaccaride "digeribile" dai lieviti e che permette loro di produrre anidride carbonica e alcool etilico (e gli altri prodotti secondari della fermentazione).
Affinché l'amilasi avvenga è necessario che i granuli d'amido della farina siano danneggiati e possano assorbire adeguatamente l'acqua. Durante la macinazione avviene questo danneggiamento. Un grano poco danneggiato porta ad un eccesso di ß-amilasi (impasto coriaceo e lievitazione rallentata) mentre uno troppo danneggiato porta ad un eccesso di α-amilasi (impasto colloso e privo di consistenza con una lievitazione accelerata). La farina di segale ad esempio ha un contenuto elevato di α-amilasi, questo porta i prodotti con alta percentuale di farina di segale ad avere una mollica umida e una consistenza appiccicosa a causa dell'elevata produzione di destrine che legano l'acqua. Ricordiamoci che uno dei parametri tecnici delle farine è il falling number (La farina, o meglio le farine) e ci da un'idea di quanto siano presenti gli enzimi all'interno della farina che stiamo utilizzando.
A questo punto dovrebbe esserci chiaro il perché sia positiva la presenza di una certa quantità di zuccheri all'interno dell'impasto: poiché questi sono il cibo dei nostri lieviti e anche sotto forma di disaccaride, come il comune saccarosio da cucina, grazie alle glucoamilasi, possono essere utilizzati per la fermentazione.
E' vero però che una eccessiva concentrazione di zuccheri può essere controproducente. Si, da ciò che abbiamo visto fino ad ora sembrerebbe un controsenso ma c'è un ulteriore equilibrio da tener presente. La cellula di lievito è separata dall'ambiente circostante da una membrana semipermeabile. Ciò vuol dire che le sostanze transitano attraverso tale membrana grazie ad un meccanismo detto osmosi (wiki Osmosi). A causa dell'osmosi, se all'esterno della cellula del lievito ci fosse una concentrazione eccessiva di zuccheri, l'acqua all'interno della cellula ne uscirebbe fino a provocarne la morte. Questo fenomeno avviene anche in presenza di una quantità eccessiva di sale.

I batteri lattici

Come abbiamo accennato, oltre alla fermentazione causata dai lieviti, è possibile negli impasti la fermentazione causata dalla presenza di batteri lattici. Questi microorganismi sono presenti nelle preparazioni con pasta madre poiché in quanto naturalmente presenti nelle farine, si sviluppano in questo tipo di impasto. Le farine con maggior contenuto di crusca hanno una carica batterica maggiore ed una conseguente maggior produzione di acidi organici. Questo aspetto può rendere di difficile gestione l'impasto, per alcune produzioni in cui l'equilibrio dell'impasto in termini di capacità fermentativa e sapore è delicato, per esempio nei grandi lievitati di pasticceria. In questi casi si preferisce quindi optare per farine raffinate con una carica batterica inferiore.
La presenza di batteri lattici, più che aumentare la quantità di gas, che sono sì prodotti da questi, ma in quantità decisamente inferiore rispetto ai lieviti, ha lo scopo di inacidire l'impasto, grazie alla produzione di acidi organici, e migliorare l'habitat dei lieviti e favorirne l'attività. Un eccesso però di fermentazione lattica può portare ad un gusto eccessivamente acido dei prodotti finali.
La presenza degli acidi organici dovuti alla fermentazione lattica, in cottura, permette di generare sostanze aromatizzanti che danno profumo ai prodotti. I lievitati realizzati con pasta madre hanno una gamma di profumi molto più sviluppata di quelli prodotti con il solo lievito di birra.
La presenza degli acidi organici inoltre migliora la conservabilità del prodotto poiché questi agiscono da anti-muffa.

Ti è piaciuto?