Appunti di Microbiologia Industriale

Il lievito e le sue caratteristiche

Per quanto riguarda il lievito per fare un croissant, deve fermentare in presenza soprattutto di grassi e zuccheri, perciò le sue caratteristiche saranno più di resistenza a questo tipo di ambiente. D'altra parte, ci sono i lieviti che si usano per fare i grandi lievitati, come pandora e colomba. Questi, infatti, devono avere una grande performance fermentativa in presenza di elevatissime concentrazioni di zuccheri, grassi ecc. In questo caso, il lievito non deve essere troppo veloce a fermentare, ma è importante che sia resistente anche ad ambienti che hanno una elevata osmolarità. Perciò, gli impianti che fanno lievito da pane hanno diverse linee.

Il settore brassicolo (della birra) è in grande sviluppo in Italia, soprattutto grazie all'incremento di numero e volumi di birra prodotti nei birrifici. La crescita dei consumi è molto importante, che si traduce in un aumento dell'occupazione.

qualche miliardo di unità. LIEVITO. Il basso e l'alto si riferiscono a due caratteristiche:

1. Temperatura di fermentazione (bassa 8-15; alta 15-23). Gli alti di solito appartengono alla specie cerevisiae.
2. Posizionamento a fine processo i lieviti a fermentazione bassa a fine processo fermentativo tendono a depositare sul fondo del bioreattore, invece quelli a fermentazione alta tendono a galleggiare con la schiuma.

Bisogna far germinare l'orzo, cioè far uscire dal chicco la plantula. Per cui l'orzo:

1. MALTIZZAZIONE viene immesso in vasche, bagnato, vengono così attivati degli enzimi importanti che degradano amido e proteine. Tali enzimi iniziano a lavorare per lo sviluppo della plantula, e quando noi vediamo la germinazione stoppiamo il processo e immobilizziamo gli enzimi tramite l'essiccamento.

Il serbatoio in cui si inserisce è dotato di un sistema di termostatazione, e la miscela inizia a scaldarsi a determinate temperature.

c'è una sosta, riscaldo ancora e un'alta sosta. QuestiUna volta arrivato agradini di T e le soste servono per attivare gli enzimi che si erano "svegliati" nella fase di germinazionedel chicco e che abbiamo bloccato con la tostatura. I primi enzimi a lavorare sono le proteasi intornoa 50°a seguito della prima sosta, poi le beta e le alfa amilasi. In questa foto ci sono due profili diammostamento: →- Birra chiara (rosso) profilostandard, partiamo a 50° e resta 10minuti per le proteine. Poi si saleintorno ai 60-62° con un piccolo step(beta amilasi), si sale ancora intorno ai69° e step di durata importante (per lealfa amilasi). →- Birra più ambrata il protein restc'è perchési parte a 60°, perciònonnon sono attive le proteasi. Questequando sono attive tolgono un po' ilcorpo alla birra, per cui se vogliamolasciare un gusto un po' più forte alla birra non si fa il protein rest.

Inoltre non c'è lo stadio delle alfa e delle beta amilasi ma solo un unico stadio di saccarificazione a una temperatura intermedia ottimale per le attività enzimatiche, per molto tempo. Questo stadio di saccarificazione consente alle beta amilasi di lavorare molto velocemente, e all'alfa amilasi di lavorare un po' meno intensamente in quanto ci troviamo sotto alla sua temperatura ottimale. Poi in entrambe le due tipologie, si ha sempre un fine ammostamento (mash out) dove si porta tutto a 78° per 15 min, consentendo la denaturazione di tutti gli enzimi. Abbiamo detto che si aggiunge il luppolo: più il luppolo sta in bollitura più diventa amaro. Se noi contiamo la fase di bollitura in modo decrescente, possiamo avere dei momenti di luppolamento. Nella slide sono segnati due tipi di luppolamento per due tipologie di birra con i relativi nomi. I luppoli che si aggiungono all'inizio della bollitura (es. 75 o 60 min dalla fine della bollitura) sono.

Luppoli da amaro. Invece ci sono poi luppoli che vengono aggiunti appena prima di finire e questi sono luppoli da aroma. La quantità di amaro si misura in IBU: più la birra ha un IBU alto più la birra è amara. Il valore di IBU è poi gradito in maniera differente in funzione del consumatore.

Bisogna per prima cosa raffreddare il mosto perché deriva dalla bollitura. Viene spostato nei reattori di fermentazione, ossigenato e inoculato. Ci sono dei ceppi di cerevisiae e pastorianus che rispettivamente fanno una fermentazione alta e bassa. Questo si chiama FERMENTAZIONE PRIMARIA.

Ma come viene fornito il lievito? Esso viene venduto in forma diversa: o attivo ma essiccato in bustine, oppure un lievito in crema. Sono lieviti apposta che fermentano bene a temperature basse (il saccharomyces di per sé è mesofilo e sta bene a 30°, ma a temperature tra gli 8 e i 20° sarà un pochino più lento, motivo per cui la fermentazione dura circa 7-8.

Qui vengono trasformati gli zuccheri fermentescibili in etanolo e anidride carbonica e si forma molta schiuma. Alla fermentazione primaria segue una FERMENTAZIONE SECONDARIA, che consiste nel lasciare il lievito a contatto con la birra a temperature piuttosto basse (intorno agli 0°C per bassa e 8-10°C per la fermentazione alta). In questa seconda fase, che dura anche 20 giorni, Saccharomyces non ha più una performance fermentativa importante, bensì si affina l'aroma.

Negli impianti grandi la birra viene poi filtrata per separare le cellule di lievito e qualche altro residuo e renderla limpida e poi viene pastorizzata, cioè trattata termicamente in modo che si possa conservare per molto tempo anche a temperature di scaffale. La birra può essere pastorizzata sia sfusa oppure dopo il confezionamento.

A livello industriale poi l'anidride carbonica che si forma in fase fermentativa non viene rilasciata nell'aria ma viene stoccata sottopressione in

Serbatoi per essere reimmessa nella birra prima del confezionamento. Il fungo a carpoforo è il fungo che riesce a formare questa struttura aerea particolare definita carpoforo. La loro produzione nasce alla fine del 1700 in Francia cercando di capire quello che succede in natura. Generalmente veniva allestita in caverne mantenendo un certo grado di umidità e temperatura. La produzione di funghi si è sviluppata anche negli Stati Uniti, passando da caverne a strutture costruite dall'uomo.

I funghi sono alimenti di natura proteica e quindi considerabili come sostituti della carne. Questi funghi hanno la capacità di degradare la cellulosa. Le cellulasi idrolizzano la cellulosa liberando glucosio che serve all'organismo a svilupparsi. Per far crescere questo fungo ci sono due tipi di processo: quello tradizionale prevede lo sviluppo di Lentinula su tronchi di legno (solitamente di faggio). Questi tronchi una volta tagliati vengono posti in rastrelliere, vengono

bucati con un trapano a intervalli regolari e poi inoculati con una sospensione di spore. Il foro deve essere poi sigillato con una cera naturale per poi spostare i tronchi nei boschi. Le spore pian piano germinano, l'ifa attraversa la cera per cercare ossigeno. Una volta raggiunta la superficie poi con il tempo si formerà la struttura aerea (carpoforo). Dopodiché quando vediamo il carpoforo che esce, lo stacchiamo delicatamente dal tronco lasciando la parte di ifa ancorata al legno in modo che possa svilupparsi nuovamente e dare origine a un altro carpoforo. Avere dei tronchi non è cosa sostenibile, allora si è cercato di traslare questa produzione da tradizionale a MODERNA sui residui della lavorazione della legna o residui della lavorazione per l'ottenimento della cellulosa dal legname ad esempio la segatura: viene impaccata in sacchi che vengono sterilizzati, viene inoculata e viene lasciata in camera termostatiche. Un altro genere, Pleurotus,In natura si trova molto spesso sui tronchi ma ormai a livello industriale viene prodotto da residui cellulosici che vengono imbustati, sterilizzati, bucati in alcuni punti per introdurre l'inoculo. Un altro fungo è la Flammulina velutipes, molto apprezzata in oriente. Sono funghi caratterizzati da un gambo molto lungo e sottile e un cappello piccolissimo. Il substrato costituito da paglia di riso e segatura è inserito in un contenitore plastico e rigido sterilizzato. Viene inoculato nella parte alta con la sospensione di spore, e viene lasciato in apposite camere. Quando il carpoforo raggiunge una certa altezza, deve essere munito di collare per non potersi piegare e mantenere il gambo dritto. Il substrato è lo stallatico di cavallo da corsa, cioè residui delle deiezioni e della lettiera, e NON cavallo normale poiché quello da corsa è alimentato con una dieta molto dettagliata e molto ricca per avere delle performance sportive importanti.conseguenza anche il residuo avrà comunque un elevato valore. La paglia di lettiera è quella che si mette nei box che con gli zoccoli viene frantumata e raccoglie l'urina ricca di azoto. A questo mix viene aggiunta la pollina, deiezioni delle galline ovaiole. Questo substrato viene addizionato ancora di solfato di ammonio per aumentare la concentrazione di azoto, a cui si aggiunge la farina di soia o cotone perché Agaricus ha la necessità di un substrato più ricco di azoto rispetto ad altri funghi, con un contenuto finale di azoto del substrato del 2%. L'aceto è un prodotto che risale a tempi molto antichi, si parla ancora dei Romani. Veniva usato non solo come condimento, ma anche come una bevanda con proprietà digestive. In Italia viene prodotto quasi esclusivamente dal vino, quindi da un prodotto contenente etanolo si ossida a dare acido acetico. In altri paesi può derivare anche dal miele, dalle mele, dal riso, ovvero.biomasse che hanno una frazione zuccherina che poi viene fermentata dando origine all'etanolo. →termofilo incubati a temperature di almeno 40°. →mesofilo incubati a temperature tra i 20-25°.

Lo yogurt ha batteri lattici che per legge devono rimanere vivi e vitali fino al momento del consumo, altrimenti non viene chiamato yogurt. La sua shelf life è di circa un mese a temperatura refrigerata, perché fino a questa tempistica ho i batteri vivi e vitali. Se abbiamo un rapporto dell'inoculo noi avremo un mix e quindi uno yogurt con un gusto meno acido. Se facciamo prevalere lactobacillus allora sarà molto acido, viceversa meno acido.

Un lievito in particolare è in grado di utilizzare il lattosio, invece saccharomyces cerevisiae non lo utilizza, però aspetta che qualcuno idrolizzi il lattosio per recuperare il glucosio o galattosio e crescere e fermentare. Perché c'è l'acido lattico?

Il kefir viene defi