346 2300210
Fermentazione il cuore del pane
Dottoressa Simona Lauri
Concettualmente
la parola “fermentazione alcoolica” consiste nella
trasformazione anossidativa degli zuccheri presenti
nell’impasto in anidride carbonica ed alcool etilico. In
parole molto più semplici: con il termine “fermentazione” si
intende il complesso delle reazioni che sono alla base del
metabolismo che compie il Saccharomyces cerevisiae in
assenza di ossigeno e che porta alla trasformazione del
glucosio in anidride carbonica ed alcool etilico.
Affrontando il discorso un pochino più nei particolari si
vede che il 95% del glucosio, non utilizzato nel processo
della respirazione, viene convertito in etanolo per il 48.4%
, in anidride carbonica per il 46.6% e per il restante 5% in
acqua e metaboliti secondari responsabili dell’aroma, del
profumo e del sapore del pane come: glicerolo, acidi
organici, aldeidi, esteri, alcoli superiori ecc.
Prima ancora che avvenga questo processo metabolico occorre
che si verifichino alcune condizioni importanti e basilari
senza le quali non sarebbe possibile non solo la
fermentazione, la respirazione cellulare ma la sopravvivenza
della cellula stessa:
la fonte zuccherina deve essere disponibile in una forma
assimilabile per il lievito stesso. La notevole quantità di
molecole di glucosio presenti all’interno dei granuli di
amido non sarebbero disponibili per il metabolismo del
lievito se questi, non venissero, a loro volta rotti o
“danneggiati” durante il processo della macinazione della
cariosside e se non venissero successivamente attaccati
dalle amilasi.
le molecole zuccherine, i nutrienti in generale, l’acqua,
gli ioni ecc. devono avere la possibilità di passare
attraverso la membrana cellulare semipermeabile per
raggiungere l’interno della cellula (citosol) dove sono
localizzati gli organuli e quindi gli enzimi responsabili
del complesso sistema respiratorio e fermentativo.
Per chiarire ulteriormente questo concetto si prenda in
considerazione il disegno della fig. 26a. Tale
rappresentazione, seppur molto schematica, ribadisce ancora
una volta, quale sia la struttura cellulare del lievito
Saccharomyces cerevisiae a riposo cioè in uno stato
cellulare in cui non vi siano situazioni particolari
(riproduzione ecc.) ma soprattutto quale sia la sua
complessità morfologica. Il disegno sottolinea il fatto che
la cellula è costituita da una parete e da una membrana
cellulare che offrono una barriera strutturale alla cellula;
tale effetto “barriera” si crea anche per l’assunzione di
macromolecole dall’ambiente esterno. Se per gli ioni, per
l’acqua ecc. non ci sono grandi problemi, la stessa cosa non
si può dire per l’assunzione, da parte della cellula, di
particolari macromolecole; tale passaggio attraverso la
membrana deve essere regolato da “trasportatori specifici”
cioè da strutture che attraversano completamente la membrana
cellulare e mediante meccanismi specifici (cootrasporto,
rotazione ecc.) permettano l’entrata dei nutrienti.
Nello specifico, l’assunzione degli zuccheri da parte del S.
cerevisiae dall’ambiente esterno all’ambiente interno
sarebbe pertanto regolata da almeno due gruppi di
trasportatori proteici, caratterizzati da una diversa
affinità per il substrato oltre al fatto di essere
irreversibilmente inattivi quando la sintesi proteica è
inibita. L’attività di questi trasportatori (glicoproteine)
sarebbe influenzata da differenti fattori tra i quali,
proprio la concentrazione di etanolo che, se dovesse
raggiunge valori particolarmente elevati, danneggerebbe la
struttura della membrana cellulare portando al conseguente
blocco o arresto del metabolismo fermentativo. Questo
aspetto riveste un ruolo di fondamentale importanza non
proprio nella produzione del pane, in cui si prediligono
ceppi di lievito che producono molta anidride carbonica, ma
nelle condizioni in cui il lievito deve produrre elevati
quantitativi di alcool etilico, per esempio per la
produzione di vino, di birra, di bevande alcoliche in
generale, ecc.