La fermentazione è un processo antico e fondamentale nella produzione di molti alimenti e bevande che consumiamo quotidianamente. Questo articolo si propone di esplorare di cosa si tratta in dettaglio, fornendo una panoramica approfondita del processo, delle sue funzioni e dei diversi tipi esistenti.
Cos’è la fermentazione?
La fermentazione è un processo biochimico attraverso il quale microrganismi come batteri, lieviti e muffe convertono sostanze organiche, in particolare carboidrati, in alcol o acidi. Questo processo avviene in assenza di ossigeno (condizioni anaerobiche) e rappresenta una via fondamentale per la produzione di energia nei microrganismi.
Dal punto di vista tecnico, la fermentazione implica una serie di reazioni enzimatiche che portano alla formazione di prodotti finali specifici, come acido lattico, etanolo, acido acetico e altri composti organici. Questi prodotti possono conferire agli alimenti caratteristiche uniche di sapore, aroma e texture, oltre a migliorare la loro conservabilità e sicurezza microbiologica.
Come funziona la fermentazione?
Il processo di fermentazione inizia con la disponibilità di un substrato, solitamente zuccheri semplici come il glucosio. I microrganismi utilizzano enzimi specifici per scomporre questi zuccheri in molecole più semplici, liberando energia e producendo metaboliti come alcol e acidi.
Il controllo della fermentazione è cruciale per garantire la qualità e la sicurezza del prodotto finale. Questo può essere realizzato attraverso diversi metodi fisici e chimici, volti a inattivare o limitare la crescita di microrganismi indesiderati.
Ecco alcuni dei principali metodi utilizzati:
Basse temperature
La refrigerazione (intorno a 4°C) e il congelamento (sotto 0°C) rallentano la crescita microbica, poiché le reazioni enzimatiche nei microrganismi diventano meno efficienti a temperature più basse. Questo metodo è comunemente usato per conservare cibi freschi e prodotti fermentati a breve termine.
Alte temperature
La pastorizzazione riscalda gli alimenti tra 63 e 100°C per un breve periodo, sufficienti a distruggere i patogeni senza alterare troppo le caratteristiche organolettiche; la sterilizzazione, che invece supera i 100°C, elimina tutte le forme di vita microbica, inclusi i batteri sporigeni, garantendo una conservazione più lunga.
Radiazioni
Le radiazioni ultraviolette e ionizzanti (raggi gamma o X) danneggiano il DNA dei microrganismi, impedendone la riproduzione. Questo metodo è efficace per sterilizzare superfici, utensili e alcuni alimenti, senza aggiungere calore o sostanze chimiche.
Ultrasuoni e alte pressioni
Gli ultrasuoni (onde sonore ad alta frequenza) e le alte pressioni (superiori a 400 MPa) possono causare la disgregazione delle membrane cellulari dei microrganismi. Questi metodi sono utilizzati per pastorizzare liquidi come succhi e latte, preservando meglio le caratteristiche sensoriali e nutrizionali rispetto ai trattamenti termici tradizionali.
Riduzione dell'attività dell'acqua
Tecniche come l’essiccazione e la liofilizzazione diminuiscono l’attività dell’acqua negli alimenti, rendendoli inospitali per la crescita microbica.
Mentre la filtrazione, se fatta utilizzando filtri a pori fini, può rimuovere i microrganismi dai liquidi. Questo metodo è utilizzato per conservare una vasta gamma di prodotti alimentari, dai cereali alla carne secca.
Atmosfera modificata
Alterare la composizione dei gas intorno agli alimenti, ad esempio aumentando la concentrazione di anidride carbonica e riducendo l’ossigeno, può inibire la crescita di microrganismi aerobici. Questo metodo è utilizzato per confezionare frutta, verdura e carni fresche, prolungando la loro freschezza.
Che tipi di fermentazione esistono?
Esistono diversi tipi di fermentazione, ciascuno caratterizzato dai microrganismi coinvolti e dai prodotti finali.
Vediamo insieme quali sono le principali:
Fermentazioni ad uso alimentare
Fermentazione lattica
condotta da batteri lattici, produce acido lattico
(es. Lactobacillus)
Fermentazione alcolica
Realizzata da lieviti, converte gli zuccheri in etanolo e anidride carbonica
(es. Saccharomyces cerevisiae)
Fermentazione acetica
Eseguita da batteri acetici, ossida l’etanolo in acido acetico
(es. Acetobacter)
Fermentazione malolattica
Svolta da batteri lattici, converte l’acido malico in acido lattico e anidride carbonica
(es. Oenococcus oeni)
Fermentazioni con usi alimentari limitati o non alimentari
Fermentazione butirrica
Condotta da batteri del genere Clostridium, produce acido butirrico e gas. È meno comune negli alimenti ma può verificarsi in ambienti anaerobici
(es. Clostridum)
Fermentazione propionica
Realizzata da batteri propionici, produce acido propionico, anidride carbonica e acido acetico
(es. Propionibacterium)
Quali sono i cibi fermentati?
La fermentazione è stata integrata nella nostra cucina attraverso una vasta gamma di alimenti che ne esaltano il sapore, la conservabilità e le proprietà nutrizionali.
Tra i cibi fermentati più noti troviamo lo yogurt, prodotto dalla fermentazione del latte da parte dei batteri lattici, che conferiscono al prodotto una consistenza cremosa e un gusto leggermente acidulo. Il kefir, simile allo yogurt, è un’altra bevanda fermentata ricca di probiotici, tradizionalmente preparata con latte e granuli di kefir contenenti batteri e lieviti.
Anche il kimchi e i crauti sono esempi di verdure fermentate: il primo è un piatto coreano a base di cavolo e spezie, mentre i secondi sono cavoli fermentati tipici della cucina tedesca.
Tra i prodotti a base di cereali troviamo il pane a lievitazione naturale, dove la fermentazione del lievito madre produce un pane con una crosta croccante e una mollica soffice.
Le bevande alcoliche come birra e vino sono ottenute tramite la fermentazione alcolica di cereali e uva, rispettivamente.
Non meno importanti sono il miso e il tempeh, derivati dalla soia, che arricchiscono la cucina asiatica con sapori complessi e profondi.
Infine, il formaggio rappresenta un altro gruppo di alimenti fermentati, dove il latte subisce fermentazioni lattiche e propioniche per sviluppare diverse varietà e gusti.
Se in passato la fermentazione era principalmente un metodo di conservazione, oggi è apprezzata anche per i benefici nutrizionali e probiotici che apporta, segnando una continuità tra tradizione e innovazione culinaria.
Vantaggi della fermentazione alimentare
- Estende la durata di conservazione degli alimenti
- Può migliorare la digestione e fornire probiotici benefici
- Può aumentare la biodisponibilità di alcuni nutrienti
- Conferisce agli alimenti caratteristiche sensoriali distintive
- Alcuni processi di fermentazione riducono composti che inibiscono l’assorbimento dei nutrienti
Svantaggi della fermentazione alimentare
- Se non controllata correttamente, può portare alla crescita di microrganismi patogeni
- Può essere influenzata da variabili ambientali, portando a prodotti inconsistenti
- Alcuni alimenti fermentati possono avere sapori forti e non graditi a tutti
- La fermentazione può richiedere tempi lunghi per completarsi
- Richiede conoscenze tecniche per garantire processi sicuri e di qualità