Lievito madre o madre acida: proteolisi del glutine durante la fermentazione

Introduzione ai Microrganismi

Università San Raffaele Roma www.unisanraffaele.gov.it Professore Maria Luisa Savo Sardaro Argomento Lievito madre o Madre acidaT

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Le specie microbiche guidano la maggior parte dei cicli biologoci e geologici I microrganismi fanno "girare il mondo" !!!

PARMIGIANO REGGIANO PARMIGIANO REGGIANO

I microrganismi riescono a vivere traendo energia da ogni fonte e con ogni strategia

Caratteristiche dei Microrganismi

Microrganismi unicellulari presenti sulla terra > 90% Organismi multicellulari < 12%

Nella biosfera o Elevata diversità tra i microrganismi o Piccole dimensioni o Crescita rapida

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Definizione di Lievito Madre

DEFINIZIONE LIEVITO MADRE o LIEVITO NATURALE o LIEVITO ACIDO o MADRE ACIDA = Impasto costituito da farina, acqua e fermentato dai microrganismi naturalmente presenti nell'aria, nella farina e nell'acqua. L'impasto prodotto subisce aggiunte successive di acqua e farina «rinfreschi» per ottimizzare la capacità di acidificazione e lievitazione.

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Storia del Lievito Madre

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Il lievito madre è uno degli starter microbici più antichi

• La pratica della preparazione e dell'uso del lievito naturale sembrerebbe risalire all'antico Egitto nel 2500 a.C.
• Si tramanda che, in conseguenza di una inondazione del Nilo, la farina conservata sulle rive di questo fiume diventò un impasto che, per con le condizioni di temperatura, di umidità dell'ambiente, furono favorevoli allo sviluppo dei microrganismi che moltiplicandosi alterarono l'aspetto rigonfiandolo.

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Nascita della Lievitazione

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Al fine di non mandare persa questa farina "andata a male" pensarono di recuperarla mescolandola con altra farina; nacque cosi casualmente la lievitazione. Il pane cosi ottenuto risultò più gustoso, digeribile e conservabile del pane non lievitato (pane azzimo) fino a quel momento unico pane consumato.

Lievito naturale o lievito madre

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Evoluzione del Lievito nella Storia

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Egitto, 2500 a.C .: scoperta casuale di un impasto lievitato; utilizzo della schiuma della birra come starter per la lievitazione d'impasti Popolo Romano, 1000: produzione e distribuzione mediante i fornai (Plinio il Vecchio, Naturalis Historia XVIII) Medioevo, 1600: riduzione dell'utilizzo del lievito di birra per la panificazione 1800: Louis Pasteur scoprì gli agenti di fermentazione (Saccharomyces cerevisiae) Fig. 3. Fig. 4. Fig. 5. Fig. 6. ª 1900: il lievito di birra sostituisce sempre di più il lievito naturale HIIVA 1990: riscoperta del lievito naturale (consumatori/industrie AACC 4 Qe SIMTREA SA 2017 Nempe opus est cunctis panis, quem nemo recusas? 3rd International Symposium on Sourdough From tradition to innovation October 25-28, 2006 Bari - Italy

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Lievito di Birra

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LIEVITO DI BIRRA " La legge italiana parla solo del lievito impiegabile nella panificazione che deve essere costituito da cellule in massima parte viventi, con adeguato potere fermentativo (da non confondere con il lievito chimico).

Lievito di birra usato sia industrialmente che in casa W 10 000 000 000 cellule/gr Saccaromyces cerevisiae

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Composizione della Farina di Frumento

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COMPOSIZIONE DELLA FARINA DI FRUMENTO 1% 1% 12% 13% 73% Amido V zuccheri 72.5 % zuccheri: ~ 68.3 % Amido ~ 2.4 % Zucchero solubile ~ 0.1 % glucosio ~ 1.5 % pentosani 12.5 % proteine: ~ 11.5 % glutine ~ 1.0 % Acqua disponibile 13.5 % Acqua 0.5 % minerali 1.0 % grassi CO2 gas Lievito Etanolo

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Il Glutine nell'Impasto

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Proteine della farina + Acqua Maglia del Glutine nell'impasto Il Glutine rappresenta la colonna portante dell'impasto 0

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Fermentazione Alcolica del Saccaromyces Cerevisiae

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Il Saccaromyces cerevisiae del lievito di birra agisce attraverso la fermentazione alcolica, con produzione di alcool e anidride carbonica (CO2) cictomiomarito.blogspot.com

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Ecosistema del Lievito Madre

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Batteri lattici Lieviti selvaggi + IL LIEVITO MADRE Complesso ecosistema biologico - Più di 50 specie di batteri lattici (prevalentemente appartenenti al genere Lactobacillus) - Più di 20 specie di lieviti selvaggi (prevalentemente appartenenti ai generi Saccharomyces, Candida)

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La Madre Acida (Sourdough)

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LA MADRE ACIDA (sourdough) La madre acida rappresenta un ecosistema naturale in cui le attività fermentative di LAB e lieviti determinano le caratteristiche di tipicità del prodotto finito. L'impiego di madri acide migliora le caratteristiche generali dei prodotti da forno, così come le proprietà dell'impasto, la texture e gli aromi. I LAB contribuiscono in maniera significativa a tali proprietà, mediante l'acidificazione, la proteolisi e l'idrolisi dell'amido. Durante la preparazione della madre acida la popolazione di LAB diventa predominante raggiungendo livelli superiori a 108 CFU/g. I generi Lactobacillus, Pediococcus, Leuconostoc e Weissella predominano in questo ecosistema, mentre lattococchi, enterococchi e streptococchi sono raramente isolati.

Batteri Lattici Lactobacillus Weissella Leuconostoc Pediococcus

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Associazione di Batteri e Lieviti nel Sourdough

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Associazione di batteri e lieviti in sourdough LAB maltosio (+) con Lieviti maltosio (-) (Lb. sanfranciscensis con S. exiguus ) dove FLb. sanfranciscensis utilizza il maltosio (maltosio fosforilasi) accumulando glucosio nel mezzo di crescita. S. exiguus utilizzazione del glucosio e liberazione di amminoacidi nel mezzo di crescita.

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Il Genere Lactobacillus

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IL genere Lactobacillus V Bastoncini V Anaerobi o microaerofili V Acido tolleranti Attività metaboliche: - Fermentano il glucosio: acido lattico e acetico - Proteolisi delle proteine - Produzione di sostanze aromatiche e antimicrobiche Lactobacillus plantarum Lactobacillus paracasei Lactobacillus brevis Lactobacillus casei shirota

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Fermentazione del Glucosio nei Lattobacilli

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FERMENTAZIONE DEL GLUCOSIO · Gruppo I: lattobacilli omofermentanti. · Specie che fermentano glucosio presente nell'impasto quasi esclusivamente ad acido lattico. · Gruppo II: lattobacilli eterofermentanti facoltativi. · Le specie fermentano il glucosio e producono quasi esclusivamente acido lattico ma che in presenza limitata di glucosio, producono anche acido acetico, etanolo. · Gruppo III: lattobacilli eterofermentanti obbligati. Fermentano il glucosio ad acido lattico, acido acetico (o etanolo) e CO2.

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Classificazione dei Lattobacilli

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· Gruppo I: lattobacilli omofermentanti. Lb. delbrueckii subsp. delbrueckii; Lb. delbrueckii subsp. lactis; Lb. delbrueckii subsp. bulgaricus; Lb. acidophilus; Lb. crispatus; Lb. Jensenii; Lb. helveticus; Lb. salivarius. · Gruppo II: lattobacilli eterofermentanti facoltativi. Lb. casei; Lb. paracasei; Lb. curvatus; Lb. pentosus; Lb. plantarum; Lb. sakei; Lb. rhamnosus; Lb. bavaricus. · Gruppo III: lattobacilli eterofermentanti obbligati. Lb. brevis; Lb. fermentum; Lb. kefir; Lb. sanfranciscencis; Lb. fructivorans; Lb. hilgardii; Lb. reuteri.

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Biodiversità dei Lieviti Naturali Italiani

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Biodiversità dei lieviti naturali italiani Bastone di Padova L. plantarum, L. paralimentarius, Leuc. mesenteroides L. sanfranciscensis, Lactobacillus paralimentarius Coppia Ferrarese L. plantarum, L. paralimentarius, L. plantarum, L.casei, L. sanfranciscensis, P. inopinatus L. sanfranciscensis, L. gallinarum Pane casereccio marchigiano Bozza Pratese Pane di Terni L. sanfranciscensis, L. plantarum, Lactococcus Lactis, Lactobacillus brevis, Candidahumilis Lactobacillus plantarum, Pediococcus Pane Cappelli pentosaceus Pane di Altopascio 8 L. sanfranciscensis, L. plantarum, C. humilis Pane casereccio di Genzano L. sanfranciscensis Pane di Altamura P. pentosaceus L. plantarum, Weissella cibaria, Weissella confusa, Pane casereccio molisano Lactobacillus W. paramesenteroides, Leuc. mesenteroides Pistoccu L. sanfranciscensis, E. durans, C. humilis Moddizzosu Pane di Matera Lactobacillus plantarum, Leuconostoc citreum, L. sanfranciscensis, L. plantarum, L. brevis, L. rossiae, P. argentinicus L. spicheri, Lactobacillus paralimentarius, Kazachstaniaexigua, Kazachstania barnetti Pagnotta del Dittaino Pane casereccio di Reggio Calabria L. sanfranciscensis, Lactobacillussakei, Pane nero di Castelvetrano L. sanfranciscensis, L. paralimentarius, L.namurensis Pane di Lentini Leuconostoc mesenteroides, L. brevis, Lc. lactis, Carasau Pane di Montecalvo Irpino Lactobacillus sanfranciscensis Pane di Laterza sanfranciscensis Leuconostoc citreum

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Lieviti Naturali Italiani: Prodotti Specifici

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L. sanfranciscensis, C. humilis, S. cerevisiae Panettone Lattanzi et al., 2013. Int J Food Microb, 163:71-79 L. sanfranciscensis, S. cerevisiae Resta di Como Nadalin Panettone basso L. sanfranciscensis, S. cerevisiae Veneziana Ciambella di mosto L. sanfranciscensis, C. humilis Pandolce Genovese L. sanfranciscensis, C. humilis Buccellato di Lucca L. sanfranciscensis, W. cibaria, S. cerevisiae, C. humilis 8 Buondì L. sanfranciscensis, C. humilis, S. cerevisiae Panettone L. sanfranciscensis, S. cerevisiae Torcolo di San Costanzo al candito L. plantarum, L. brevis, L. casei, P. acidilactici, S. cerevisiae Cornetto di semola Leuco. citreum, L. sanfranciscensis Panaredda L. curvatus, C. humilis, S. cerevisiae L. plantarum, Mbriagotto L. curvatus, L. fermentum, Leuco. mesenteroides, Lc. lactis, S. cerevisiae L. sanfranciscensis, Lc. lactis, L. plantarum, C. humilis

Lievito madre o Madre acida 18 di 44 Biodiversità dei lieviti naturali italiani II Colomba L. sanfranciscensis, S.cerevisiae L. sanfranciscensis, L. plantarum, S. cerevisiae Pandoro L. sanfranciscensis, L. plantarum, S. cerevisiae L. sanfranciscensis, C. humilis, S. cerevisiae Pizza di Pasqua L. sanfranciscensis, S. cerevisiae