Cosa succede durante la lievitazione
Inviato: 22 ottobre 2013, 18:48
Su questo argomento si potrebbe scrivere un libro , proviamo ad accennare alcuni concetti dal punto di vista generale ,cercherò di essere abbastanza leggibile.
Vengono denominati agenti lievitanti tutte quelle sostanze che direttamente o indirettamente contribuiscono al rigonfiamento degli impasti e dei prodotti da forno. Il principale agente lievitante è l’anidride carbonica, ma hanno una notevole importanza anche il vapore acqueo, l’aria che, inglobata durante la preparazione dell’impasto, si dilata durante la fase di cottura.
Tutti i prodotti da forno, secondo il sistema di lievitazione usato, si possono così raggruppare:
1. Lievitazione chimica:
prodotti in cui la lievitazione è ottenuta con sostanze chimiche che
producono anidride carbonica (per es. il baking per le paste frolle o
plum cake)
2. Lievitazione biologica:
prodotti in cui la lievitazione è ottenuta dalla produzione di anidride carbonica per
fermentazione. (es. lievito compresso, lievito naturale, sistema a biga)
3. Lievitazione fisica:
prodotti in cui la lievitazione è dovuta all’azione della chiara d’uovo montata
a spuma ed incorporata nell’impasto (es. pan di Spagna)
4. Lievitazione per evaporazione:
Prodotti in cui la lievitazione è dovuta essenzialmente dall’evaporazione e
dilatazione dell’acqua emulsionata con i grassi. (es. pasta sfoglia).
In definitiva, fatta eccezione per i gruppi 3 e 4, la porosità ed il rigonfiamento del prodotto vengono ottenuti principalmente dall’anidride carbonica prodotta dal lievito naturale o industriale, o dalla reazione di sostanze chimiche per mezzo del calore o di altri mezzi fisici.
Cosa succede nella lievitazione biologica
Mentre nella produzione di anidride carbonica con reazioni chimiche non si hanno modifiche dei componenti presenti nelle materie prime miscelate per ottenere l’impasto, l’ottenimento dell’anidride carbonica per via biologica richiede che i lieviti utilizzino in parte i componenti dell’impasto trasformandoli in sostanze chimicamente più semplici, che quindi conferiscono ai prodotti lievitati con tali sistemi proprietà nutritive e aromatiche caratteristiche.
I processi di lievitazione che si svolgono in un impasto sono due :
· La fase aerobica in presenza di ossigeno
· La fase anaerobica in assenza di ossigeno detta anche fermentazione
Fase aerobica –moltiplicazione dei lieviti e dei lattobacilli
Le cellule di saccaromiceti(lieviti) e dei lactobacilli in presenza di ossigeno si riproducono moltiplicandosi per gemmazione e producono calore, acqua e anidride carbonica.
Ho parlato di miceti e lattobacilli perchè, anche se l'impasto è fatto solo con lievito di birra, sono sempre presenti anche lattobacilli presenti nella farina o raccolti dall'ambiente , oltre che nel panetto di lievito stesso come impurità.
Questo processo avviene nella prima fase del tempo di lievitazione a spese dell'ossigeno che resta intrappolato nell'impasto a seguito del processo di formazione dell’impasto.
I tempi del processo di moltiplicazione sono diversi fra miceti e lactobacilli nel senso che generalmente i miceti iniziano il loro metabolismo moltiplicativo già durante la fase di impastamento, mentre i lattobacilli richiedono qualche ora per attivarsi(anche due o tre ore)
Se si utilizza molto lievito di birra, quando i lattobacilli si attivano non trovano più ossigeno nell'impasto perchè è stato tutto già consumato dai miceti e quindi non riescono a moltiplicarsi, perdendo in tal modo i vantaggi che apportano al lievitato i lactobacilli.
Fase anaerobica -fermentazione operata dai miceti e dai lattobacilli
Quando in una zona di impasto l'ossigeno presente è stato tutto consumato dalla moltiplicazione di miceti e lactobacilli, il metabolismo di questi ultimi cambia e prende il nome di fermentazione.
Questi microorganismi, non disponendo più di ossigeno per ricavare energia da processi ossidativi, ricavano l'energia per la loro sopravvivenza dagli zuccheri contenuti nell'impasto.
I meccanismi della fermentazione sono diversi per i diversi tipi di micorganismi.
Contemporaneamente alla lievitazione partono anche i processi di maturazione che trasformano le molecole complesse in molecole più semplici , quindi in particolare l’amido viene attaccato dalla alfamilasi e dalla betamilasi trasformato prima in destrine e successivamente in maltosio.
All'interno della cellula del lievito, che è circondata da una membrana esterna semipermeabile, possono entrare solo le molecole piccole dei monosaccaridi: glucosio e fruttosio.
Nell'impasto, però, gli zuccheri sono presenti solo in forma di disaccaridi: il maltosio che è costituito dalla unione di due molecole di glucosio ed il saccarosio che è costituito dalla unione di una molecola di glucosio ed una di fruttosio; queste molecole o sono state introdotte nell’impasto ( saccarosio) oppure derivano come nel caso del maltosio dalla idrolisi dell'amido della farina .
I miceti contengono all'interno della loro cellula un enzima chiamato zimasi che è capace di scindere una molecola di glucosio in due molecole di alcol etilico più due molecole di anidride carbonica, ricavandone anche energia: questa si chiama fermentazione alcolica
Per risolvere il problema della trasformazione delle molecole disaccaridi in monosaccaridi la cellula del lievito produce verso l'esterno due enzimi: l'invertasi e la maltasi.
L'invertasi è capace di trasformare la molecola del saccarosio nelle due molecole componenti di glucosio e fruttosio, mentre la maltasi è capace di scindere la molecola di maltosio nelle due molecole di glucosio che lo compongono.
Le molecole di glucosio e di fruttosio riescono a penetrare nelle cellule di lievito dove un altro enzima, l'isomerasi, trasforma il fruttosio in glucosio, e poi tutto il glucosio tramite la fermentazione alcolica viene trasformato in alcol etilico e anidride carbonica.
Per quanto riguarda invece le cellule dei lattobacilli abbiamo dei meccanismi diversi da quelli accennati sopra.
Esistono due categorie di lattobacilli:
1. lattobacilli omofermentanti
2. lattobacilli eterofermentanti.
I lattobacilli omofermentanti con l'ausilio dell'enzima lattato-deidrogenasi (LDH), sono capaci di trasformare una molecola di glucosio in due molecole di acido lattico ricavando nel contempo energia.
Questo processo si chiama fermentazione omolattica.
I lactobacilli eterofermentanti trasformano una molecola di glucosio in una molecola di acido lattico, una molecola di anidride carbonica e una molecola di etanolo o una molecola di acido acetico.
Questo processo si chiama fermentazione eterolattica.
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Vengono denominati agenti lievitanti tutte quelle sostanze che direttamente o indirettamente contribuiscono al rigonfiamento degli impasti e dei prodotti da forno. Il principale agente lievitante è l’anidride carbonica, ma hanno una notevole importanza anche il vapore acqueo, l’aria che, inglobata durante la preparazione dell’impasto, si dilata durante la fase di cottura.
Tutti i prodotti da forno, secondo il sistema di lievitazione usato, si possono così raggruppare:
1. Lievitazione chimica:
prodotti in cui la lievitazione è ottenuta con sostanze chimiche che
producono anidride carbonica (per es. il baking per le paste frolle o
plum cake)
2. Lievitazione biologica:
prodotti in cui la lievitazione è ottenuta dalla produzione di anidride carbonica per
fermentazione. (es. lievito compresso, lievito naturale, sistema a biga)
3. Lievitazione fisica:
prodotti in cui la lievitazione è dovuta all’azione della chiara d’uovo montata
a spuma ed incorporata nell’impasto (es. pan di Spagna)
4. Lievitazione per evaporazione:
Prodotti in cui la lievitazione è dovuta essenzialmente dall’evaporazione e
dilatazione dell’acqua emulsionata con i grassi. (es. pasta sfoglia).
In definitiva, fatta eccezione per i gruppi 3 e 4, la porosità ed il rigonfiamento del prodotto vengono ottenuti principalmente dall’anidride carbonica prodotta dal lievito naturale o industriale, o dalla reazione di sostanze chimiche per mezzo del calore o di altri mezzi fisici.
Cosa succede nella lievitazione biologica
Mentre nella produzione di anidride carbonica con reazioni chimiche non si hanno modifiche dei componenti presenti nelle materie prime miscelate per ottenere l’impasto, l’ottenimento dell’anidride carbonica per via biologica richiede che i lieviti utilizzino in parte i componenti dell’impasto trasformandoli in sostanze chimicamente più semplici, che quindi conferiscono ai prodotti lievitati con tali sistemi proprietà nutritive e aromatiche caratteristiche.
I processi di lievitazione che si svolgono in un impasto sono due :
· La fase aerobica in presenza di ossigeno
· La fase anaerobica in assenza di ossigeno detta anche fermentazione
Fase aerobica –moltiplicazione dei lieviti e dei lattobacilli
Le cellule di saccaromiceti(lieviti) e dei lactobacilli in presenza di ossigeno si riproducono moltiplicandosi per gemmazione e producono calore, acqua e anidride carbonica.
Ho parlato di miceti e lattobacilli perchè, anche se l'impasto è fatto solo con lievito di birra, sono sempre presenti anche lattobacilli presenti nella farina o raccolti dall'ambiente , oltre che nel panetto di lievito stesso come impurità.
Questo processo avviene nella prima fase del tempo di lievitazione a spese dell'ossigeno che resta intrappolato nell'impasto a seguito del processo di formazione dell’impasto.
I tempi del processo di moltiplicazione sono diversi fra miceti e lactobacilli nel senso che generalmente i miceti iniziano il loro metabolismo moltiplicativo già durante la fase di impastamento, mentre i lattobacilli richiedono qualche ora per attivarsi(anche due o tre ore)
Se si utilizza molto lievito di birra, quando i lattobacilli si attivano non trovano più ossigeno nell'impasto perchè è stato tutto già consumato dai miceti e quindi non riescono a moltiplicarsi, perdendo in tal modo i vantaggi che apportano al lievitato i lactobacilli.
Fase anaerobica -fermentazione operata dai miceti e dai lattobacilli
Quando in una zona di impasto l'ossigeno presente è stato tutto consumato dalla moltiplicazione di miceti e lactobacilli, il metabolismo di questi ultimi cambia e prende il nome di fermentazione.
Questi microorganismi, non disponendo più di ossigeno per ricavare energia da processi ossidativi, ricavano l'energia per la loro sopravvivenza dagli zuccheri contenuti nell'impasto.
I meccanismi della fermentazione sono diversi per i diversi tipi di micorganismi.
Contemporaneamente alla lievitazione partono anche i processi di maturazione che trasformano le molecole complesse in molecole più semplici , quindi in particolare l’amido viene attaccato dalla alfamilasi e dalla betamilasi trasformato prima in destrine e successivamente in maltosio.
All'interno della cellula del lievito, che è circondata da una membrana esterna semipermeabile, possono entrare solo le molecole piccole dei monosaccaridi: glucosio e fruttosio.
Nell'impasto, però, gli zuccheri sono presenti solo in forma di disaccaridi: il maltosio che è costituito dalla unione di due molecole di glucosio ed il saccarosio che è costituito dalla unione di una molecola di glucosio ed una di fruttosio; queste molecole o sono state introdotte nell’impasto ( saccarosio) oppure derivano come nel caso del maltosio dalla idrolisi dell'amido della farina .
I miceti contengono all'interno della loro cellula un enzima chiamato zimasi che è capace di scindere una molecola di glucosio in due molecole di alcol etilico più due molecole di anidride carbonica, ricavandone anche energia: questa si chiama fermentazione alcolica
Per risolvere il problema della trasformazione delle molecole disaccaridi in monosaccaridi la cellula del lievito produce verso l'esterno due enzimi: l'invertasi e la maltasi.
L'invertasi è capace di trasformare la molecola del saccarosio nelle due molecole componenti di glucosio e fruttosio, mentre la maltasi è capace di scindere la molecola di maltosio nelle due molecole di glucosio che lo compongono.
Le molecole di glucosio e di fruttosio riescono a penetrare nelle cellule di lievito dove un altro enzima, l'isomerasi, trasforma il fruttosio in glucosio, e poi tutto il glucosio tramite la fermentazione alcolica viene trasformato in alcol etilico e anidride carbonica.
Per quanto riguarda invece le cellule dei lattobacilli abbiamo dei meccanismi diversi da quelli accennati sopra.
Esistono due categorie di lattobacilli:
1. lattobacilli omofermentanti
2. lattobacilli eterofermentanti.
I lattobacilli omofermentanti con l'ausilio dell'enzima lattato-deidrogenasi (LDH), sono capaci di trasformare una molecola di glucosio in due molecole di acido lattico ricavando nel contempo energia.
Questo processo si chiama fermentazione omolattica.
I lactobacilli eterofermentanti trasformano una molecola di glucosio in una molecola di acido lattico, una molecola di anidride carbonica e una molecola di etanolo o una molecola di acido acetico.
Questo processo si chiama fermentazione eterolattica.
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