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A tutta birra!

LIEVITO DI BIRRA: Il lievito è un organismo vivente che forma colonie di singole cellule semplici classificate come funghi . Cresce rapidamente finché le condizioni sono calde e umide, e mentre mangia cibo, emette anidride carbonica e alcol come sottoprodotti, questo processo è chiamato fermentazione. Rispetto agli altri funghi unicellulari il Saccharomyces Cerevisiae da un punto di vista nutrizionale risulta interessante.
La maggior parte del lievito di birra viene recuperato dopo l’uso nei processi industriali di produzione della stessa. Cresce in fusti contenenti grano, malto e luppolo. Come una pianta, il lievito si nutre di questo terreno o brodo di coltura, e mentre produce alcol assorbe fattori nutrizionali che saranno poi utili all’essere umano. Ma assorbe anche il sapore amaro del luppolo e talvolta residui chimici.(1)
Il metodo più comune per l’estrazione del lievito è la plasmolisi, è stato sviluppato oltre 50 anni fa da Vogel. In questo processo sale e vapore sono iniettati nella soluzione di lievito. La miscela viene poi pressata con l’aggiunta in sale dal 2 al 4% del suo peso, viene poi riscaldata a 57-67 ° C per almeno 40 ore, finchè i componenti del lievito si separano. Poiché questo processo lascia il sapore di lievito salato, alcuni produttori l’hanno sostituito con acetato di amile o acetato di etile .
Questo è il classico e vero lievito di birra, amaro e salato. Perchè con la dicitura lievito di birra in realtà si comprendono diversi lieviti che si differenziano tra loro per alcune caratteristiche.
Il lievito di birra fresco che troviamo al supermercato è un lievito vivo, che serve nella panificazione, incautamente qualcuno potrebbe essere indotto a consumarlo tal quale pensando che sia addirittura migliore di quello secco in polvere o in compresse. Niente di più sbagliato, il lievito ad uso umano ed animale è disattivato, le cellule vengono uccise con la pastorizzazione e l’essiccazione. Consumando quello fresco, questo cerca di colonizzare l’intestino, essendo vivo deve nutrirsi e lo fa a spese nostre, come ruba fattori nutritivi alla birra li ruba a noi. Ciò porta a deficienza di vitamine del gruppo B (anzichè donarcele), predisponendoci per di più alla candidosi. Quindi evitatelo come integratore.
Poi c’è il lievito alimentare, chiamato impropriamente -di birra-, fatto appositamente per l’integrazione umana, lo si riconosce subito per il colore che è tendente al giallo (deriva dalla concentrazione di riboflavina), mentre il lievito di birra standard è di colore bruno. Il Saccharomyces Cerevisiae rimane lo stesso, ma cambia il substrato.
Il lievito di birra classico è molto molto amaro e tendente al salato, questo qui invece è più dolce con sapori che ricordano il formaggio e talvolta la nocciola. Il substrato da cui si parte può essere l’estratto di canna da zucchero o di barbabietola da zucchero o anche melassa (Lievito di Torula)(1). A seconda del substrato i fattori nutritivi variano, ed è bene quando lo si compra avere un profilo amminoacidico in etichetta per rendersi conto di quello che si acquista.
Sempre ad uso alimentare si trova il vero lievito di birra ma deamarizzato, questo processo di deamarizzazione comporta anche la perdita di alcune proteine , minerali e oligoelementi dal prodotto(1). Anche qui dunque guardare il profilo nutrizionale in etichetta quando si acquista lievito di birra “debittered”.
Ad ogni modo il lievito di birra classico (amaro e salato) e il lievito di birra alimentare non sono uguali. Soprattutto per quanto riguarda la presenza di cromo, poco o per nulla presente in quello alimentare, il cromo presente nel lievito di birra standard è di tipo GTF, molto utile per il controllo dell’insulina e quindi ai diabetici. In genere il lievito di birra classico viene recuperato per l’uso animale, dove il cattivo sapore non risulta un problema, anzi i gatti sembrerebbero apprezzarlo molto, le norme igieniche ovviamente sono diverse e come detto sopra, certe volte i lieviti assorbono anche inquinanti… per cui sconsiglio di comprare le sacche di lievito zootecnico a buon mercato per scopo umano.
Il lievito è riconosciuto in tutto il mondo come una fonte eccellente di proteine, vitamine del gruppo B, minerali e fibre alimentari (Nagodawithana & Reed, 1991). Secondo l’Istituto Cubano (1988), tutto il lievito del genere Saccharomyces ha un grande valore industriale e commerciale, grazie al suo alto contenuto di lisina. Tuttavia, ci sono fattori che ne limitano l’uso per il consumo umano, tra cui: la presenza della parete cellulare spessa e rigida, resistente all’azione degli enzimi digestivi (Snyder, 1970, Galvez et al, 1990.) ed elevato contenuto di acidi nucleici. L’ingestione di elevate quantità di acidi nucleici porta all’accumulo di acido urico, che può cristallizzare in tessuti e organi (Lyutskanov et al., 1990). Per queste ragioni, è importante sviluppare metodi di trattamento delle biomasse di lievito, che minimizzano i problemi citati. E ‘stato dimostrato che le proteine ​​isolate ottenute da cellule di lievito possono avere una migliore qualità nutrizionale rispetto alla cellula intera, perché il loro contenuto di acidi nucleici, la presenza di componenti attivi, e indesiderati effetti deleteri della parete cellulare sulla biodisponibilità dei nutrienti, sono attenuate (Rosales, 1984).
Attraverso uno studio(3) il valore nutrizionale, in particolare di proteine, è stato reso noto, si sono presi in considerazione preparati di cellule intere di lievito, cellule meccanicamente interrotte con autolisi e poi dei concentrati proteici.
Questo lavoro ha avuto come obiettivi principali: a) determinazione del valore proteico della cellula intera, lievito autolisato ed estratto di lievito (Saccharomyces sp) rispetto alla caseina commerciale. b) valutazione degli effetti delle diete contenenti prodotti di lievito, ossia livelli ematici di trigliceridi, colesterolo totale e HDL, rispetto ad una dieta contenente caseina come unica fonte di proteine.
L’indice di efficienza proteica (PER) tra le diverse fonti è il seguente:

Caseina 3,95 – Lievito Intero 3,17 – Lievito Autolisato 3,14 – Estratto di Lievito 3,10

Segue la curva di variazione del peso dei ratti in base alla dieta (Figura 1)

Figura 1 – Legenda: Evoluzione del peso corporale dei ratti presentata durante 20 giorni di dieta contenente come unica fonte proteica: CAS (caseina) – LI (cellule intere di lievito) – AT (autolisato totale di lievito) – Ex (estratto di lievito) – AP (dieta aproteica)

Il rapporto di rendimento delle proteine del lievito non cambia fra i vari tipi ma c’è stata una differenza nell’accrescimento, spiegabile dal fatto che il consumo di lievito da parte dei ratti è stato variabile a seconda che si sia trattato di quello intero, dell’autolisato o di quello concentrato, comunque inferiori alle caseine per accrescimento. Il consumo delle varie fonti di proteine è stato il seguente durante il periodo di studio:

Caseine 28,15 gr – Lievito Intero 28,28 gr – Lievito Autolisato 20,80 gr – Estratto di lievito 25,78 gr

Segue una comparativa della digeribilità e del valore biologico:

Trattamento Digeribilità %
Valore Biologico %
Utilizzazione Liquida da proteina %
Caseina 95,89 90,44 86,73
Cellule Intere Lievito 83,03 86,26 71,65
Lievito Autolisato 86,49 87,65 75,91
Estratto di Lievito 95,38 79,26 75,58

L’interpretazione dei risultati della valutazione nutrizionale delle proteine può essere facilitata alla luce del profilo aminoacido essenziale. Come si può dedurre dalla tabella 1, il lievito autolisato è la sola proteina in deficit nei confronti dello standard di riferimento e può spiegare l’inferiorità nella crescita dei topi nel grafico precedente (Figura 1)

Tabella 1

Amminoacidi Essenziali (mg/100 mg di proteina)
Standard FAO/WHO
Cellula InteraAutolisato TotaleEstratto di Lievito
Treonina3,46,165,845,19
Metionina + Cisteina2,52,842,11*3,56
Valina3,56,205,876,76
Leucina6,68,847,808,07
Isoleucina2,85,644,875,69
Fenilalanina + Tirosina6,39,988,536,91
Lisina5,87,139,548,58
Istidina1,92,063,153,01
Triptofano1,11,451,551,31
Tabella 1: Contenuto Amminoacidi Essenziali secondo lo standard FAO/WHO
* Amminoacido Limitante, 84% del raccomandato.

Dati dalla letteratura Calloway (1974) e Smith & Palmer (1976) indicano carenze in aminoacidi solforati(Metionina+Cisteina) per Saccharomyces cerevisiae e Torula. Il Valore Biologico risultante è variabile dal 60 al 90%. Smith & Palmer (1976) hanno riferito un valore di

NPU(Utilizzazione Proteica Netta)–>47 / Digeribilità–> 79 / Valore Biologico–> 50%

valori che furono elevati rispettivamente a 58, 93 e il 67% mediante l’aggiunta dell’1,8% di L-metionina più 0.05% di istidina.
I valori nutritivi delle proteine del lievito (nelle varie forme) trovati in questo studio (Caballero-Córdoba et al, 1997; Pacheco, et al., 1997; Caballero-Córdoba & Sgarbieri, 2000), sono stati superiori a quelli riportati in letteratura. Questo relativo miglioramento nel valore nutrizionale della proteina potrebbe essere spiegato da una più attenta preparazione della biomassa e delle fasi di lavorazione per l’ottenimento di vari derivati del lievito. In generale, le varie preparazioni di lievito ottenute nel laboratorio di questo studio hanno presentato valore proteico nella gamma 75-90% rispetto alla caseina, a seconda dell’indice di valutazione considerato. La concentrazione di acido urico nel sangue dei ratti ammonta a 1.74 mg/dl nella dieta con caseina, di 2,1 nell’estratto di lievito e 2,4 per l’autolisato di lievito. Questi risultati sono all’interno dell’intervallo dei valori citati in letteratura (1.2-7.5 mg/dl) per topi normali (Mitruka & Rawnsley, 1981). Considerando il valore 1.74 mg/dl trovato per la caseina, valori da 2.1 a 2,4 non rappresentano problema di tossicità per i topi. I livelli di colesterolo totale e il colesterolo HDL sono rimasti praticamente uguali in dieta con caseina e nelle diete contenenti proteine di lievito. Basandoci sui dati presentati in questo lavoro, si può concludere: a) la composizione degli aminoacidi essenziali nella proteina di lievito non ha fornito alcun deficit rispetto al valore stabilito dalla FAO/WHO tranne nel lievito autolisato che ha presentato il punteggio di 84 su 100 per la Cisteina+Metionina; (b) Per la capacità di crescita dei ratti, cellule di lievito intero sono state leggermente superiori all’estratto e a sua volta di quelle dell’autolisato e tutti e 3 però inferiori alla caseina, anche se, dal punto di vista dell’efficienza proteica (PER e NPR), i prodotti di lievito non differivano tra loro; c) la presenza della parete cellulare (cellule intere, autolisato) ha significativamente diminuito la digeribilità, anche se non ha inciso sull’assorbimento netto proteico; d) in base alla valutazione dell’indice adottato, il valore nutritivo della proteina del lievito, in più prodotti, ha rappresentato l’80-85% del valore della caseina; e) i livelli di acido urico nel siero del sangue aumentano (lievito intero-lievito concentrato), restando, tuttavia, all’interno dell’intervallo considerato normale; f) la dieta con lievito autolisato ha provocato un calo significativo di acido urico nel siero del sangue dei ratti.
Lo studio conclude conclude affermando che i prodotti proteici di lievito contengono buona qualità nutrizionale e possono essere raccomandati come parte della dieta umana, nelle sue varie forme.

Visto che lo studio precedente ha preso come target superiore un lievito di birra molto nutriente ora andremo a vedere un lievito proveniente da distilleria che normalmente viene riutilizzato più volte, come target inferiore, a rimarcare il concetto che il substrato e la provenienza del lievito fanno la differenza.
Andremo ora a fare una misura comparativa del lievito di distilleria intero(WY) e concentrato(PPC).

Tabella 2

Composizione (g/100 g di sostanza secca)*Cellule di Lievito Intero*Proteine di Lievito Fosforilate Concentrate*
Proteina (Nx5,8)39,662,6
Lipidi totali0,58,5
Ceneri4,613,2
Fibre Totali31,46,0
Fibre Insolubili1,1nd
Fibre Solubili30,3nd
RNA9,010,4
Altro14,90,0
Tabella 2: *I risultati sono la media di due determinazioni; nd = non determinato

La composizione percentuale del WY e del PPC è mostrata in Tabella 2. Il contenuto proteico del WY e del PPC di lievito da una distilleria di etanolo sono stati inferiori rispetto a quello determinato nella lievito di birra industriale (2).
Questo risultato può essere spiegato dal fatto che il lievito distilleria viene riciclato più volte (3-4 volte), il lievito di birra viene usato normalmente solo una volta. Inoltre, miscele di birra di fermentazione sono normalmente più pure rispetto a quelle da distillerie. Pertanto, il lievito distilleria è più esaurito dei suoi componenti cellulari, tra cui le proteine​​, e le pareti cellulari sono più spesse e resistente agli enzimi proteolitici. I lipidi totali sono normalmente a basso contenuto di cellule di lievito e tendono a formare complessi e precipitare con proteine ​​e RNA. Ceneri nel PPC sono stati oltre due 2 volte la concentrazione di WY. Proteine ​​e fibre sono le due componenti principali di biomasse di lievito, che rappresentano circa i due terzi dei componenti delle cellule. E ‘importante sottolineare la predominanza di fibre solubili nel WY.

Tabella 3

Elemento MineraleCellule Intere di Lievito (mg/100g)Proteine di Lievito Fosforilate Concentrate (mg/100g)RDA (mg/day)
Na6,3 +/-0,3308,0+/-402000
Ca147,7+/-1,413,3+/-0,31200
Mg143,5+/-0,38,2+/-0,4350
P1516,0+/-20,05248,0+/-1011200
K2035,0+/-5,068,0+/-32500
Fe38,0+/-0,712,3+/-0,310-15
Mn1,4+/-0,010,2+/-0,02-5
Zn12,7+/-0,12,0+/-0,110-15
Cu4,9+/-0,033,6+/-0,12-3
Tabella 3

Per quanto riguarda gli elementi minerali (Tabella 3) il PPC ha mostrato un eccesso di sodio e fosforo, rispetto a WY, una conseguenza della fosforilazione con STMP. Tutti gli altri elementi sono stati in conformità con i dati pubblicati (4). E ‘ importante notare l’alto contenuto di ferro, manganese, zinco, e rame nel WY, che è anche un’ottima fonte di selenio (4).
I profili di aminoacidi essenziali (EAE) per il WY e il PPC sono mostrati nella Tabella 4. L’aminoacido più limitante in WY è stata la leucina, nel PPC sono stati gli aminoacidi solforati. La limitazione era piccola perché la EAE è stata del 91,7% per WY e 93,7% per PPC su 100. Fatta eccezione per l’istidina, tutti gli aminoacidi essenziali sono stati leggermente superiori nel PPC rispetto al WY. Questo potrebbe suggerire maggiore degradazione di amminoacidi in WY, durante l’idrolisi acida o, più probabilmente, una precipitazione selettiva di proteine nel PPC. Vale la pena notare l’alto contenuto di lisina e triptofano nelle proteine ​​del lievito, ottimo candidato per arricchire le proteine ​​dei cereali. La tabella 4 mostra anche una significativa differenza in True Digestibility (TD) tra WY e PPC. La TD inferiore per WY, rispetto al PPC, può essere spiegato da due fattori principali, la parete cellulare rigida e l’alto contenuto di fibre nella WY (4). La TD del PPC non differisce da quella della caseina . Sia TD che EAE risultano molto superiore come PDCAAS per il PPC rispetto al WY (Tabella 4).

Tabella 4

Amminoacidi (g/100g di proteina)Cellule Intere di LievitoProteine di Lievito Fosforilate ConcentrateFAO/WHO*
Treonina4,75,03,4
Metionina+ Half-Cisteina2,42,3**2,5
Valina4,863,5
Isoleucina4,25,12,8
Leucina6,0**8,56,6
Tirosina + Fenilalanina6,59,26,3
Lisina8,09,25,8
Istidina4,22,41,9
Triptofano1,21,81,1
EAE (% ref)91,793,2
TD*** (%) 68,0+/-5,0**90,0+/1,1*
PDCAAS (%)62,084,0
Tabella 4: * FAO/WHO riferimento per bambini da 2 a 5 anni di età. **Amminoacido più limitante. ***Controllo con caseina TD= 93,5+/-0,8 PDCAAS 94%

I Risultati biologici (sul ratto) sono presentati nella tabella 5 qui sotto. Mette a confronto alcuni parametri nutrizionali di WY, PPC e caseina commerciale (CAS) come controllo. Per tutti i parametri studiati, il WY ha mostrato valori statisticamente inferiori a PPC e CAS, che non sono risultati diversi tra di loro. PER e NPR può essere considerato alto sia per PPC che per CAS. La superiorità nutrizionale del PPC, rispetto a WY, è graficamente illustrato nella figura 1, mostra la linea continua di crescita per WY, CAS, e PPC durante l’intero periodo di sperimentazione. Al termine di 21 giorni di alimentazione, l’ aumento di peso corporeo per i topi di CAS e PPC è stato di 4,8 e 5,3 volte superiore, rispetto al WY. Nessuna differenza statistica è stata trovata tra CAS e PPC, ed entrambi erano superiori a proteine WY.  La bassa capacità di promuovere la crescita del WY, rispetto alle CAS e PPC, può essere spiegata con il basso tasso di “Vera Digeribilità” (TD) e il punteggio di digeribilità delle proteine ​​corretto del WY (Tabella 4). E ‘importante menzionare la capacità di crescita più alta (89,8 g) e NPR (3,65) trovate nelle cellule di lievito intero dal settore della birra (5) rispetto a (25,4 g) e 2,1 rispettivamente, dal settore del lievito delle bevande alcoliche (Tabella 5). La digeribilità è 83% nel lievito di birra (5) e 60% per il lievito di distilleria di etanolo (Tabella 4).

Figura 2: Curva di crescita continua per i ratti (otto per ogni trattamento) alimentati con diete con le seguenti fonti proteiche: WY (cellule di lievito intere); CAS (caseina commerciale); PPC (Proteine di Lievito Fosforilate Concentrate).

Tabella 5

Parametri MisuratiCellule di Lievito InteroProteine di Lievito Fosforilate ConcentrateCaseineDieta Priva di Proteine
Consumo Dieta183,4+/-33,2340+/-39,6332,4+/-1,4101,0+/-22,5
Proteine Consumate18,3+/-3,363,0+/-4,233,3+/-3,1~0
Cambiamento Peso Corporeo25,4+/-7,5135,7+/-11,9123,4+/-10,2(-14,9+/-1,3)
PER (Rapporto Efficienza Proteine)1,4+/-0,63,9+/-0,64,0+/-0,6ND
NPR (Rapporto Netto Proteine)2,1+/-0,64,3+/-0,64,4+/-0,6ND
Tabella 5

Ciò suggerisce che il lievito da una distilleria di alcool dovrebbe avere una parete cellulare molto più spessa e più difficile da digerire rispetto alle cellule di lievito di birra e contribuisce anche a spiegare la più bassa capacità di crescita del lievito industriale delle bevande alcoliche. Probabilmente l’ispessimento della parete cellulare del lievito di distilleria dell’alcol è legato al riciclaggio delle stesse cellule in vari lotti di fermentazione di etanolo ad alta concentrazione. Si può concludere però che il lievito industriale da distillerie di alcol è una buona fonte di nutrienti essenziali. Comunque la digeribilità di tutte la cellule è bassa a causa di un ispessimento della parete cellulare, che rende l’azione degli enzimi digestivi più difficile. Il valore nutritivo del concentrato di proteine ​​è abbastanza elevato, equivalente a quello della caseina, tuttavia, il rendimento delle proteine ​​come concentrato è bassa, 20% sulla sostanza, rendendo la produzione industriale di concentrato di proteine ​​di lievito non competitiva con altre fonti di proteine come la soia, per esempio.

Conclusioni
Il lievito di birra è un ottimo alimento, oggi si usano multivitaminici perlopiù di sintesi ma nel 1940 il lievito di birra veniva usato per questo scopo, minerali e vitamine sono in forma organica e prontamente disponibili al corpo. Il lievito di birra non contiene vitamina B12 come invece è riportato in alcuni siti, ma alcuni produttori la aggiungono postuma nel prodotto finale. Il contenuto di acidi nucleici ( basi di purina, adenina e guanina, pirimidine citosina e uracile) alza il tasso di acido urico, ma non in maniera drammatica, da tenere però in considerazione per chi soffre di gotta o patologie renali. La provenienza ed il substrato di coltura sono importantissimi per la qualità proteica, in linea generale è ricchissimo di lisina, i primi aminoacidi limitanti per i lieviti scadenti sono quelli solforati, Metionina e Cisteina, e a seconda dei casi la Leucina. In queste occasioni l’ aggiunta degli amminoacidi mancanti ne eleva il valore biologico, ciò suggerisce che miscelato ad altre proteine si completa bene. Nei lieviti di alta qualità il contenuto proteico è perfettamente in grado di promuovere la crescita secondo lo standard FAO/WHO dei bambini da 2 a 5 anni (richiesta massima). La quota proteica si aggira dal 40 al 50% per il lievito intero, questo fa sì che possa essere usato anche dagli sportivi, se non altro per il contenuto elevato di vitamine del gruppo B e minerali traccia, ma anche perchè si posiziona vicino alle caseine come capacità di accrescimento biologico (almeno nei topi). La fibra è di tipo solubile. La notevole presenza di tiramina può provocare interferenza con farmaci narcotici e antidepressivi. Infine una menzione sul glutine, il lievito di birra standard amaro in ragione della crescita su malto d’orzo ne viene contaminato, nei prodotti commerciali viene spesso riportato che ci sono tracce o contiene glutine, il lievito ad uso prettamente umano, che è coltivato su substrati diversi dai cereali, tipo la melassa della barbabietola da zucchero, è invece sicuro.

Per eventuali dubbi, domande o semplici curiosità la discussione nel forum relativa a questo articolo la trovate qui .

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Bibliografia


Bibliografia
1)Healing with whole foods: Asian traditions and modern nutrition – Di Paul Pitchford
2) Caballero-Cordoba, G. M.; Sgarbieri, V. C. Nutritional and toxicological evaluation of yeast (Saccharomyces cereVisiae) biomass and a yeast protein concentrate. J. Sci. Food Agric. 2000,80, 341-351
3) Rumsey et al 1991;.. Caballero-Cordoba et al 1997, Pacheco et al. ., 1997
4) Hala´sz, A.; La´sztity, R. Use of Yeast Biomass in Food Produc-tion; CRC Press: Boca Raton,FL, 1991; p 3120.
5) Pacheco, M. T. B. Propriedades funcionais, nutricionais e toxicologicas de concentrados proteicos de levedura (Saccha-romyces cereVisiae) obtidos por diferentes processos de extracüa˜o.Tese de Doutorado, Universidade Estadual de Campinas, Brazil,-1996; 158 pp.


photo credit: Rising Damp & MacKinnon Photography – CC

Alessio Di Girolami

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