FERMENTAZIONE

FERMENTAZIONE (XV, p. 29)

Selezione dei fermenti. - Dopo che L. Pasteur ebbe dimostrato che le fermentazioni sono dovute a speciali microbî detti appunto fermenti, i batteriologi ricercarono gli agenti microbici dei diversi processi fermentativi da cui derivano una serie di prodotti, per l'uomo e gli animali, quali l'alcool, il vino, la birra, il sidro, il formaggio, latti fermentati commestibili, erbaggi fermentati, foraggi insilati, ecc.

Così fu determinato che la fermentazione alcoolica è sostenuta da saccaromiceti e da ifomiceti che diversificano a seconda della materia prima e del prodotto; fra i saccaromiceti sono particolarmente specifici: Saccharomyces ellipsoideus Hansen e apiculatus Rees-Hansen per la fermentazione vinaria e dei mosti di frutta in genere; il Saccharomyces cerevisiae Hansen per la fermentazione della birra, del pane e dei mosti di cereali in genere; razze speciali dei tre saccaromiceti suddetti per la fermentazione delle barbabietole; diversi schizosaccaromiceti (Schizosaccharomyces pombe Lindner, mellacei Jorgensen, Vordermanni Went) per la fermentazione della canna da zucchero, dei datteri, delle carrube; tra gl'ifomiceti sono particolarmente specifici, da soli o meglio associati coi sopraddetti saccaromiceti, Aspergillus oryzae Cohn, Mucor javanicus Wehmer, Mucor Rouxianus Wehmer o Amylomyces Rouxii Calmette, Mucor Boulard, Rhizopus nigricans Ehremberg, Rhizopus Delemar Wehmer-Hansen, per la fabbricazione dell'alcool da cereali, patate, e mosti amilacei in genere. Nella fermentazione acetica furono identificati diversi schizomiceti, fra cui specialmente Bacterium orleanense Henneberg e Bacterium xylinoides Henneberg per l'aceto di vino, Bacterium acetosum Henneberg e Bacterium rancens Beijerinck per l'aceto di birra, Bacterium acetigenum Henneberg, Schutzenbachi Henneberg e curvum Henn. per l'acetificazione delle flemme di distilleria o di soluzioni alcooliche derivanti da fermentazione di patate, mais e altri cereali, barbabietole, miele, sidro, aranci, ecc. La fermentazione della crema per la burrificazione va ascritta a Streptococcus lactis Lister associato a Streptococcus citrovorus Hammer.

Per la fermentazione casearia sono stati indicati successivamente tre tipi di fermenti: 1. fermenti proteolitici che peptonizzano la caseina in reazione alcalina a modo di tripsina (Tyrothrix Duclaux); 2. fermenti lattici che trasformano il lattosio in acido lattico (Streptococcus lactis Lister e Lattobacilli Freudenreich), 3. fermenti latticoproteolitici o acidoproteolitici Gorini (v. batterio, VI, p. 387), che attaccano contemporaneamente lattosio e caseina peptonizzando in reazione acida a modo di papaina o di pepsina (Mammococcus-Caseococcus Gor. e Bac. acidificans presamigenes casei Gor.); soltanto con questo terzo tipo di fermenti doppî fu definitivamente spiegato il complicato processo di maturazione casearia, che consiste essenzialmente in un accoppiamento della fermentazione lattica con la solubilizzazione della caseina in ambiente acido; per cui la microflora casearia fondamentale obbligata è rappresentata (come il Gorini ebbe ad affermare fino dal 1894, in opposizione ad altre teorie) dalla simbiosi fra acidoproteoliti e fermenti lattici; a questi poi si possono aggiungere altri tipi microbici accessorî, che per i formaggi a pasta dura appartengono quasi solamente agli schizomiceti, mentre nei formaggi a pasta molle sono in gran parte anche eumiceti.

Nella produzione dei latti fermentati commestibili si trovano in simbiosi varie specie batteriche appartenenti ai fermenti lattici (tipi Streptococcus lactis Lister e Bact. Bulgaricum Lürssen e Kühn) e agli acidoproteoliti Gorini (tipo Mammococcus G. e B. acidificans presamigenes G.); esse ora (Yoghurt, Gioddu, skorup, ecc.) funzionano da sole, ora (Kephir, Koumis, Leben, Mazun, ecc.) funzionano associate a lieviti alcoolici (tipi Saccharomyces lactis Dombrowski e Torula lactis Adametz).

Nella preparazione e conservazione degli erbaggi fermentati (fagioli, piselli, cetrioli, barbabietola, cavoli acidi o Sauerkraut) e dei foraggi infossati o insilati (silaggio lattico italico secondo il metodo Gorini), intervengono varî microrganismi con predominio dei fermenti lattici e degli acidoproteoliti che ostacolano i dannosi fermenti butirrici e putrificanti.

Una volta identificati i fermenti utili per ogni singolo prodotto, si è constatato che essi in natura non si trovano allo stato puro, ma mescolati ad altri microbî i quali, essendo loro antagonisti, se nella lotta vitale hanno la prevalenza, riescono dannosi causando fermentazioni anormali, putrefazioni e malattie diverse dei prodotti. Allora si è pensato d'isolare i fermenti utili, per ottenerli in coltura pura e vigorosa formando dei lieviti da addizionare alla materia prima nella preparazione dei singoli prodotti, in guisa da assicurare fino da principio il loro sopravvento sui germi antagonisti. Questa pratica prende nome di selezione dei fermenti ed è applicata con successo nella fabbricazione dei varî prodotti alimentari.

Tuttavia tale pratica da sola non basta sempre a preservare i prodotti dalle alterazioni, massime quando si tratta di materia prima suscettibile di essere troppo carica di fermenti dannosi.

Fortunatamente alcuni materiali si prestano a essere sterilizzati (mosti di cereali, di sostanze amilacee, ecc.), altri (mosti di vino, di frutta, ecc.) hanno una costituzione o un'acidità tali che, entro certi limiti, li difendono dall'invasione di determinati ordini di germi dannosi. In ogni caso, però, occorre coadiuvare l'opera dei fermenti selezionati limitando in pari tempo l'inquinamento del materiale, prima e durante la lavorazione.

Un caso dei più sfavorevoli a questo riguardo è offerto dal latte, il quale, mentre è un pabulum appetito da ogni sorta di germi, è esposto a molteplici e gravi fonti di contaminazione; queste per la maggior parte sono esogene derivando soprattutto dalla ricchissima e svariata microflora foraggera e fecale, ma in buona parte sono anche endogene derivando dalla microflora mammaria normale (Mammacoccus Gorini) e anormale (Streptococcus mastitidis Guillebeau, sinonimo Str. agalactiae Kitt; B. minimum mammae Gorini, sin. B. pyogenes bovis Reinhard). Pertanto, per prevenire le alterazioni microbiche dei formaggi, bisogna cominciare col ridurre al minimo la carica microbica totale del latte, mercé una serie di misure che consistono essenzialmente: a) nella somministrazione di foraggi sani; b) nella mungitura corretta e completa; c) in norme di pulizia, disinfezione e refrigerazione nella raccolta, nel trasporto e nel trattamento del latte; d) nell'applicazione di processi di depurazione che consistono specialmente nella filtrazione ed eventualmente in una previa blanda pastorizzazione compatibile con le esigenze della caseificazione, per procedere poi all'innesto dei fermenti selezionati. Su questi principî si fonda il metodo Gorini per la fabbricazione razionale del formaggio (regime igienico e fermenti selezionati) introdotto primamente in Italia nel 1903, e poi diffuso anche all'estero.

Analoghi provvedimenti igienici razionali s'impongono nella fabbricazione degli altri derivati del latte (burro, latti fermentati commestibili, ecc.) e in generale in tutte le industrie fermentative, ogni qualvolta convenga modificare e purificare le condizioni dell'ambiente per favorire lo sviluppo e la funzione dei fermenti selezionati aggiunti, in modo che vengano a trovarsi in condizioni di superiorità sugli altri microrganismi.

Per tale via l'introduzione del metodo dei fermenti selezionati permette di liberare le industrie fermentative dalle pastoie dell'empirismo e di dare loro un indirizzo scientifico fondato sulla fisiologia e sul biochimismo degli agenti microbici che presiedono ai rispettivi processi fermentativi. Ciò conduce contemporaneamente alla razionalizzazione del lavoro e al miglioramento dei prodotti, con maggior garanzia di riuscita.

L'applicazione dei fermenti selezionati si prospetta altresì nella concia delle pelli, nella macerazione delle piante tessili, nella concia del tabacco e di altri prodotti vegetali (senape, cacao, caffè, tè, oppio, ecc.) che devono subire speciali trasformazioni enzimatico fermentative prima di essere utilizzati; essa si va pure estendendo alla preparazione, per via fermentativa, di varie sostanze di uso agricolo, industriale e farmaceutico, quali l'acido lattico, l'acido butirrico, l'acido citrico, l'acetone, la mannite, l'acido glicuronico.

Bibl.: C. Gorini, in Rend. R. Ist. lomb., 1912, p. 863; id., in Bollett. mensile Ist. intern. agric., 1913, n. 4; id., in Rassegna intern. agronomica, 1925, n. 3; id., in Italia agricola, 1926, numero spec.; id., in Rend. Lincei, 1929, p. 309; G. De' Rossi, Microbiologia agraria e tecnica, Torino 1927.