Il Lievito di Birra

E' una coltivazione di uno specifico tipo di saccaromiceti, il Saccharomyces Cerevisiae, e si chiama così perchè all'inizio veniva ottenuto dalla fermentazione della birra, mentre oggi è praticamente sempre prodotto su melassa di risulta dalla produzione di zucchero da barbabietola. E' sostanzialmente un fungo unicellulare che in presenza di ossigeno e zuccheri principalmente si riproduce per gemmazione, mentre in carenza di ossigeno fermenta scindendo gli zuccheri in anidride carbonica e alcool etilico.
In commercio si trova fresco, compresso in panetti, o liofilizzato. La loro efficacia è identica, ma quello liofilizzato va fatto riprendere in acqua e zucchero prima dell'uso.
Vale la pena di osservare esplicitamente, perché è una domanda molto frequente, che il lievito in quanto tale non contiene le proteine che formano il glutine. Ovviamente una volta formato l'impasto con la farina ci sarà il glutine dovuto alle proteine della farina stessa.

La Pasta Madre è un impasto di acqua e farina lasciata fermentare naturalmente o con l'aggiunta di elementi ricchi di batteri e zuccheri. In pratica l'impasto diviene una coltura di microorganismi presenti naturalmente negli ingredienti e nell'ambiente, stimolati da frequenti rinfreschi con nuova acqua e farina e selezionati dalla loro stessa competizione. In questo caso non si sviluppa solo il Saccharomyces Cerevisiae, che è in ogni caso presente, ma anche altri saccaromiceti diversi. La differenza principale con il lievito di birra è però la presenza contemporanea di una grande quantità di batteri lattici che, naturalmente contenuti nella farina, trovano modo e tempo di svilupparsi anche essi. Inizialmente si ha uno sviluppo caotico di molte specie, anche patogene, ma l'acidificazione iniziale dell'impasto fa da elemento selezionatore anche se il prodotto finale, stabilizzato dalla successione di rinfreschi, rimane di risultato irregolare, cioè l'esatta composizione dei microorganismi sarà diversa da caso a caso determinato non solo dal tipo e qualità della farina usata per i rinfreschi, ma anche dal naturale contenuto batterico dell'ambiente. Un risultato più omogeneo si può ottenere partendo da colture selezionate acquistabili in varie forme, ma anche in questo caso, come pure partire da una Pasta Madre prodotta da altri in altri ambienti, alla lunga il risultato finale risentirà in modo sensibile dalla farina usata e dall'ambiente, e non sarà mai identico a quello di partenza, e nemmeno identico a se stesso nel passare del tempo.
E' estremamente difficile esemplificare cosa succede per la presenza abbondante dei lattobatteri, ma sicuramente si può dire che producono acido lattico, che poi in fase di cottura, unito all'alcol, sarà fonte di componenti aromatici, ma anche acido acetico, che è la causa dell'eccessivo sapore acido di certi pani fatti con pasta madre non ben equilibrata. Ma le trasformazioni chimiche dovute ai lattobatteri sono molto più complesse, risultando in un prodotto più digeribile e gustoso, anche se, sviluppandosi troppo a lungo in carenza di ossigeno, possono facilmente produrre un eccesso di acido acetico.
Un esempio di come si presenta l'interno della Pasta Madre, da Wikipedia, è mostrata nella figura seguente:

Poiché l'obiettivo principale di queste note è di illustrare come poter fare del buon pane casalingo, mi riferirò sostanzialmente alle farine di cereali, e principalmente a quella di frumento, che sono la base essenziale del pane.
I chicchi di frumento sono composti per circa due terzi di amido, un polisaccaride composto da un gran numero di molecole di glucosio. Vi sono poi dal 7% al 18% di proteine di natura molto varia, e il resto è composto da altri carboidrati (zuccheri semplici, cellulosa e pentosani), da sali minerali, grassi e acqua. A parte le farine veramente integrali, che conservano sostanzialmente queste proporzioni, nel processo di raffinazione si perdono del tutto, o quasi, le cellulose, i grassi e i sali minerali, ma anche una parte delle proteine, risultando sostanzialmente in un aumento percentuale dell'amido, con le proteine tra il 9% e il 14%. Durante la molitura i granuli di amido vengono intaccati meccanicamente, permettendo così la possibilità di un forte assorbimento dell'acqua, che sarebbe altrimenti molto modesto. Un'eccessiva frantumazione favorirebbe però troppo l'azione di alcuni enzimi di cui parlerò dopo, per cui esiste un valore ottimale di danneggiamento dell'amido.
Quando la farina viene idratata, cioè quando viene mescolata con una certa quantità di acqua, le molecole d'acqua vengono facilmente assorbite all'interno dei grossi agglomerati molecolari dell'amido e delle proteine, dando inizio ad un gran numero di processi chimici complessi. Le proteine solubili in acqua ovviamente vanno direttamente a far parte del brodo liquido che si viene a formare, insieme a tutti gli altri elementi solubili, ma anche quelle insolubili, tra cui le gliadine e glutenine, non rimangono indifferenti alla presenza dell'acqua, iniziando a srotolarsi e a ricombinarsi in una matassa complessa e tenace che è il glutine. Per formare una struttura glutinica forte e stabile non basta normalmente idratare la farina, ma occorre anche una parte significativa di lavoro meccanico, che aiuti il groviglio di proteine a ricombinarsi nella struttura elastica e solida del glutine. L'efficacia di questo processo dipende in modo sostanziale dalla quantità di queste proteine contenute nella farina, ma anche dalla loro specifica natura e da altre caratteristiche della farina stessa, ed è per questo che sono stati introdotti i parametri sperimentali illustrati nella pagina sulle Farine.
La formazione del glutine non è però l'unico processo che avviene nella farina idratata, dato che l'acqua permette l'attivazione di un gran numero di enzimi, che sono sempre proteine, naturalmente contenuti nella farina e capaci di innescare diverse reazioni chimiche. Una delle principali è dovuta alle proteine alfa-amilasi e beta-amilasi che, seppure in modi diversi e con diverse conseguenze per la panificazione, iniziano a scindere l'amido in pezzi più piccoli, le destrine, fino ad arrivare al maltosio, un disaccaride, formato da due molecole di glucosio. Come questo processo sia fondamentale per la formazione del pane lo vedremo dopo, ma un'azione troppo forte di questi enzimi, con una destrutturizzazione dell'amido e della sua capacità di assorbire acqua, produce effetti molto negativi per la panificazione. L'azione delle amilasi può essere favorito o sfavorito dalla presenza di diverse sostanze, sia interne alla farina che esterne, come l'acido ascorbico, la vitamina C, che riduce l'attività dell'alfa-amilasi ed è spesso usato come migliorante in farine commerciali.
Un altro processo importante, che dal punto di vista della panificazione ha aspetti contradittori, è quello dell'idrolisi delle proteine causato dall'enzima proteasi. Questo enzima rompe le proteine in blocchetti di pochi amminoacidi, chiamati peptidi, con un duplice risultato: da un lato rende più morbido e digeribile il pane, ma dall'altro riduce la forza della struttura glutinica. Gli effetti della proteasi possono essere aumentati o diminuiti da numerosi fattori: la temperatura più alta li aumenta, così come alcune proteine contenute nei lieviti, mentre l'acido ascorbico (vitamina C) li diminuisce. In realtà quello che ho descritto è solo uno schema elementare di quello che succede in una farina idratata, che è molto più complesso.
Un procedimento che svolge un ruolo molto importante nella panificazione, e che è chiamato in gergo autolisi della farina, consiste semplicemente nell'idratare in modo controllato una certa quantità di farina e di lasciare maturare l'impasto per un tempo più o meno lungo, da decine di minuti fino a 48 ore a secondo di quello che si vuole ottenere, in modo da lasciar lavorare gli enzimi suddetti, ma ne parlerò meglio nelle pagine su La Preparazione del Pane.

Quando ad una farina idratata si aggiunge anche il lievito, i processi chimici che si innescano sono ancora più complessi, e ho trovato difficoltà ad averne una descrizione completa.
Cercherò qui di riassumere in modo il più possibile semplice quello che credo di aver capito io di quello che avviene in una tipica lievitazione, con l'obiettivo di stabilire delle pratiche di impasto e lievitazione per l'uso casalingo, che è poi l'obiettivo finale di queste note.
Il lievito di birra, ed in generale tutti i saccaromiceti, in presenza dell'ossigeno contenuto nell'impasto di acqua e farina, e purchè la temperatura sia adatta, iniziano velocemente a moltiplicarsi producendo anidride carbonica come sottoprodotto. Quando l'ossigeno incomincia a scarseggiare, inizia la loro fermentazione, in cui scindono gli zuccheri semplici producendo anidride carbonica e alcool etilico, che evaporerà molto velocemente in cottura. Il contenuto di zuccheri semplici di un impasto tipico non è però molto elevato, dato che l'elemento dominante è l'amido, ma l'azione delle amilasi, descritto prima, può fornire un rifornimento di maltosio che può poi essere scisso in glucosio da enzimi presenti nei lieviti.
Anche i lattobatteri, naturalmente presenti nella farina ed attivati dall'idratazione o forniti in abbondanza dal Lievito Madre, hanno un percorso simile, seppure inizialmente piuttosto più lento.
Il procedimento globale è quindi qualcosa del genere:

i lieviti inizialmente consumano l'ossigeno presente nell'impasto, e dovuto proprio alla struttura glutinica che ha trattenuto aria, per riprodursi. Quando l'ossigeno tende a mancare iniziano la fermentazione alcolica che usa gli zuccheri semplici per produrre alcol e anidride carbonica, trattenuta all'interno dalla rete glutinica. In parallelo gli enzimi della farina iniziano a degradare l'amido e a produrre disaccaridi che aiuteranno l'azione dei lieviti, e i lattobatteri iniziano la loro più lenta attività che, per la loro riproduzione necessita di ossigeno, e poi prosegue con la fermentazione lattica. Una buona lievitazione consiste proprio nell'equilibrare questi processi, in modo da ottenere un impasto gonfio di anidride carbonica ma con un buon sviluppo di acido lattico e composti aromatici.

L'utilizzo della Pasta Madre favorisce lo sviluppo contemporaneo delle due fermentazioni, per la predominante presenza dei lattobatteri nella sua composizione, ma anche una lievitazione lunga con pochissimo lievito di birra può portare ad una situazione, se non certo equivalente, almeno molto simile. Anche l'uso di prefermenti, come la biga o il poolish, porta gli impasti con lievito di birra ad avere composti aromatici abbastanza simili a quelli della pasta madre, senza l'inevitabile incostanza di comportamento di una pasta madre non usata a ritmi professionali.

Le Farine
Come preparare la Pasta Madre in Forma Liquida
La Preparazione del Pane
La Biga Acida
La Cottura del Pane
I Miglioranti
Autolisi: quando e perché
La Maturazione di un Impasto
La Cottura in Pentola
La Farina Manitoba
Il Trasferimento di Calore in un Forno
La Bruciatura della Teglia di Ferro
La Mia Nuova Pasta Madre Liquida
Fermentazione e Maturzione di un impasto in Frigo
Biga, Idrobiga, Sponge e perché no Poolish
Una Storia di Zuccheri, Malto Diastasico, Miele etc
Le domande più frequenti (FAQ

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