Sostenibilità, la Fermentazione: i microrganismi e la vie fermentative
Shelf-life, batteri lattici e lieviti: cos'è la fermentazione
introduzione di Francesca Brunzo
La sostenibilità è una caratteristica di un processo o di uno stato che può essere mantenuto a un certo livello indefinitamente. In essa gli ambiti ambientale, economico e sociale sono interconnessi così da stabilire nella sostenibilità il processo di cambiamento nel quale lo sfruttamento delle risorse, il piano degli investimenti, l'orientamento dello sviluppo tecnologico e le modifiche istituzionali sono tutti in sintonia e valorizzano il potenziale attuale e futuro.
Lo scopo? Fare fronte ai bisogni e alle aspirazioni dell'uomo. La sostenibilità può anche essere definita come un processo socio-ecologico definito da una meta, un ideale comune da raggiungere. Per quanto possa essere arduo raggiungere l'obiettivo, perseveranza e dinamismo sono le chiavi affinché il sistema diventi sostenibile.
Nel cerchio della sostenibilità, l'uomo può essere il motore.
Il 2021 sarà l'anno della sostenibilità.
Tant’è vero che la guida gastronomica per eccellenza ha conferito proprio quest’anno un riconoscimento alla sostenibilità, la stella verde.
Mi è venuta quindi l’idea di intervistare gli chef insigniti con questo nuovo riconoscimento e non solo, parlando con loro di sostenibilità, tecniche, e consigli in merito da poter condividere con voi.
Sostenibilità, Fermentazione parte 2
Nell'articolo precedente ho introdotto il concetto di microbiologia ed ho accennato ai microrganismi. Per comprendere fino in fondo la fermentazione occorre conoscere i responsabili della trasformazione degli alimenti, i batteri e i lieviti.
I batteri
L'occhio umano non permette di vedere i microrganismi, poiché le loro dimensioni sono di pochi nanometri e considerando che 1000 nanometri equivalgono a 0.001 millimetri, l'osservazione è possibile solo attraverso l'utilizzo dei microscopi. I batteri rappresentano una notevole varietà di forme ed assumono diverse nomeclature. Questi microrganismi per vivere hanno bisogno di acqua e nutrienti, particolari condizioni ambientali, e il loro metabolismo energetico o catabolismo si divide in respirazione aerobica ed anaerobica. La respirazione è processo con il quale i microrganismi si nutrono, si moltiplicano e sopravvivono e può avvenire in presenza di ossigeno e in assenza di ossigeno.
La fermentazione, è un processo metabolico che avviene in assenza di ossigeno.
I batteri possono essere patogeni (dannosi per noi) e non patogeni.
I lieviti
Anche i lieviti sono dei microrganismi ed appartengono al regno dei funghi (regno di microrganismi). Sono i responsabili della fermentazione alcolica, processo fondamentale per la produzione del vino, dei prodotti da forno, della birra, della tequila.
Anche i lieviti possono sia respirare in presenza di ossigeno che respirare in assenza di ossigeno. Ne sono state catalogate più di mille specie diverse!
Come per i batteri, alcuni possono essere patogeni mentre altri non lo sono.
Le vie fermentative degli zuccheri
Gli zuccheri per poter essere utilizzati devono essere prima trasformati in zuccheri semplici, i quali a loro volta vengono convertiti in glucosio, da cui partono tutte le vie fermentative. Il primo step è la formazione del piruvato o acido piruvico a partire proprio da quel glucosio iniziale attraverso la glicolisi.
- La fermentazione alcolica è caratteristica dei lieviti, di cui è ben noto il genere Saccharomyces.
L'equazione generale della fermentazione è:
glucosio -> 2 etanolo + 2CO2
resa energetica : 2 ATP
- La fermentazione omolattica è operata dai batteri omolattici, appartenenti ai generi Streptococcus, Pediococcus, Lactobacillus.
L'equazione generale della fermentazione è:
glucosio -> 2 lattato (o acido lattico)
resa energetica : 2 ATP
- La fermentazione acido - mista, è operata dagli enterobatteri come Escherichia, Salmonella, Shigella e dai generi Proteus, Vibrio e Photobacterium. La caratteristica di questa fermentazione sono i diversi prodotti finali: acidi organici come il formico, l'acetico, il succinico, il lattico e piccole quantità di etanolo.
- La fermentazione 2,3-butilenglicolica ha invece come prodotto principale il 2,3 butilenglicol, un alcol e in minore quantità si producono anche alcuni acidi organici della fermentazione acido - mista. Questa via è tipica di altre Enterobacteriaceae e i generi Erwinia.
- Nella fermentazione propionica, il glucosio viene fermentato ad acetato, anidride carbonica e propionato. L'equazione generale della fermentazione è:
1,5 glucosio (o 3 lattato) -> 2 propionato + acetato + CO2
- La fermentazione butirrica, si ritrova nel genere Clostridium, batteri che popolano principalmente suolo e intestino. Sono anaerobi del tutto ossigeno intolleranti. Il prodotto principale di questa fermentazione è l'acido butirrico. Quest'acido è quello che ci ricorda il rancido, o i formaggi stagionati.
- La fermentazione omoacetica la ritroviamo in alcuni clostridi, e da una 1 mole di glucosio otteniamo 3 moli di acetato (o acido acetico).
- Nella fermentazione eterolattica, alcuni batteri lattici, detti eterofermentanti del genere Leuconostoc e alcune specie di Lactobacillus, utilizzano questa via trasformando 1 mole di glucosio in acido lattico, etanolo e anidride carbonica.
La fermentazione tuttavia non avviene solo per i carboidrati ma anche per gli aminoacidi.
Molti microrganismi del genere Clostridium sono in grado di fermentare gli aminoacidi attraverso due modalità: che si parta da un solo aminoacido o da due aminoacidi insieme.
Le equazioni di generali di queste fermentazioni sono:
3 alanina -> acetato + 2 propionato + CO2 + 3NH3 (ammoniaca)
glutammato -> acetato, butirrato + CO2 + NH3
2 glicina + alanina -> 3 acetato + 3 NH3 + CO2
Nel prossimo articolo, utilizzeremo questi processi per fermentare alcuni alimenti.
La fermentazione può essere un valido sistema di conservazione e aumento della shelf life (vita da scaffale) del cibo, oltre a renderlo più nutriente per tutta una serie di composti che si vengono a creare ed anche più digeribile. Cimentarsi con la fermentazione degli alimenti ci permette di scoprire nuovi background gustativi e ridurre - perché no - anche lo scarto alimentare, ma bisogna farlo con la giusta conoscenza, in virtù della sicurezza alimentare.
Con "Sostenibilità" faremo il giro del globo sentendo i protagonisti che si impegnano quotidianamente a cambiare la propria vita e il ruolo del proprio ristorante nel mondo con piccoli gesti.
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