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La sera del 12 novembre 1883, nel quartiere di Valby a Copenhagen, una lampada a gas illuminava il microscopio Zeiss del Laboratorio Carlsberg. Emil Christian Hansen, quarantun anni, botanico-micologo, capo del dipartimento di Fisiologia da quattro anni, stava ripetendo l'ennesima volta la stessa operazione. Diluiva in sequenza una sospensione di lievito in mosto sterile, finché statisticamente ogni goccia conteneva una sola cellula, e verificava al microscopio il conteggio. Quando la goccia era pura, la trasferiva in un'ampolla con mosto fresco e attendeva la propagazione. Il problema delle birre Carlsberg del biennio precedente, torbide e con difetti di gusto, aveva un'origine che Hansen aveva ipotizzato sulla base della letteratura recente di Pasteur: il lievito di propagazione non era un ceppo unico ma una popolazione mista. Quel novembre l'ipotesi divenne metodo. Il primo lotto Carlsberg fermentato con Unterhefe Nr. I, propagato da una singola cellula isolata, entrava in produzione industriale. Jacob Christian Jacobsen, fondatore della birreria e del laboratorio annesso, aveva stabilito otto anni prima per statuto che i risultati del Carlsberg sarebbero stati di dominio pubblico, mai brevettabili. Nel giro di vent'anni il modello di Hansen si sarebbe diffuso nelle birrerie e nelle fabbriche di lievito di tutta Europa [].

Il Capitolo 4 ha chiuso il quadro classico con un'osservazione che vale come premessa di questo. Per tutto il mondo greco-romano, e per buona parte del medievale, la lievitazione panaria fu mestiere di pasta madre, da almeno trentacinque secoli prima di Hansen: dall'Egitto del Nuovo Regno indagato da Delwen Samuel attraverso il fermentum romano dei manuali di Catone e Columella, attraverso il Sauerteig tedesco di tarda età moderna. Quello che mancava, fino al biennio 1857-1876 di Pasteur e al 12 novembre 1883 di Hansen, era la comprensione del microrganismo che lo animava. Saccharomyces cerevisiae è oggi il fungo unicellulare meglio studiato della biologia: 12,16 Mb di genoma su 16 cromosomi lineari, 5.974 ORF nel ceppo di riferimento S288C, tempo di duplicazione in mosto a 30 °C di 90-120 minuti, tolleranza all'etanolo fino al 15-18 per cento v/v nei ceppi industriali selezionati. Tutto questo era invisibile, in senso letterale, fino agli ultimi due secoli di un rapporto millenario. Questo capitolo ne ricostruisce l'arco: dalla pasta madre come standard mediterraneo non riconosciuto, alla dimostrazione biologica di Pasteur, alla coltura pura di Hansen, alla lettura genomica retrospettiva di Gallone 2016, alla scelta del lievito di birra come unico agente prescritto dal Regolamento UE 97/2010 per la pizza napoletana STG.

Un microrganismo invisibile per venti secoli

La parola latina fermentum, ricorrente in Catone, Plinio e Columella, designava qualunque innesco panario, normalmente una porzione dell'impasto del giorno precedente conservata e reincorporata in quello fresco. Era un termine di pratica, non un'identificazione biologica. Nessun autore antico ne descrive il contenuto microscopico, per la semplice ragione che il microscopio non esisteva. La cosa che faceva lievitare il pane era un agente acido e gassoso, prevedibilmente attivo se trattato in un certo modo, deperibile se trascurato. Aveva un nome funzionale (fermentum in latino, zymē in greco), ma non aveva una natura.

Il primo a vedere fisicamente le cellule di lievito fu il drappiere olandese di Delft Antonie van Leeuwenhoek. Nei Philosophical Transactions del 1680, comunicando dalla sua bottega le osservazioni con i microscopi a lente singola che si era costruito da solo, descrisse nelle sospensioni di birra ferma «globules» di pochi micrometri di diametro, sferici o ovali, talvolta riuniti a coppia o a quattro. Non comprese che fossero organismi viventi, e meno ancora che fossero gli agenti della fermentazione. Il quadro teorico per interpretare le sue osservazioni non c'era. Dopo Leeuwenhoek, per quasi un secolo e mezzo, il lievito visto al microscopio rimase un dato senza spiegazione.

L'interpretazione dominante della fermentazione alcolica nella chimica del primo Ottocento era radicalmente diversa. Justus von Liebig (Giessen, poi Monaco) e Jöns Jacob Berzelius (Stoccolma) sostenevano la teoria chimica: la fermentazione era un processo di decomposizione catalizzato da sostanze proteiche instabili, in cui il glucosio si scindeva spontaneamente in alcool e anidride carbonica per riarrangiamento molecolare. Il lievito visibile al microscopio era un sottoprodotto della decomposizione, non l'agente. Era una teoria coerente con la chimica organica del periodo, e Liebig aveva l'autorità per imporla.

Nel 1837, indipendentemente, tre ricercatori cambiarono il quadro. Charles Cagniard-Latour, fisico francese, pubblicò sulle Annales de Chimie et de Physique la descrizione del lievito come organismo capace di moltiplicazione per gemmazione, identificandolo come pianta unicellulare. Theodor Schwann, fisiologo tedesco fondatore con Schleiden della teoria cellulare, pubblicò sugli Annalen der Physik und Chemie la stessa identificazione, mostrando che mosto bollito esposto ad aria filtrata non fermenta, ma fermenta se inoculato con lievito vitale. Friedrich Traugott Kützing, botanico di Nordhausen, pubblicò sul Journal für praktische Chemie la classificazione del lievito come fungo. Tre osservazioni indipendenti nello stesso anno, su tre supporti editoriali diversi: il pattern tipico di una scoperta «matura». La risposta della comunità chimica fu dura: Liebig e Friedrich Wöhler pubblicarono nel 1839 una satira anonima sugli Annalen der Pharmacie, Das enträthselte Geheimniss der geistigen Gährung, che ridicolizzava la teoria vitalista descrivendo i lieviti come piccoli animali con bocche e stomaci a forma di bottiglia. Per i successivi venti anni la teoria chimica di Liebig prevalse nei manuali.

Fra il 1837 e il 1857 il lievito rimase oggetto di osservazione tecnica nei circoli birrari di Monaco, Pilsen, Burton-upon-Trent, ma di marginalità teorica nel mainstream chimico. Nel 1854 Louis Pasteur arrivò come decano alla nuova Facoltà di Scienze di Lille, e fu lì che un industriale locale dello zucchero, Bigo, gli portò il problema di una fermentazione di succo di barbabietola che produceva acido lattico invece di alcool. Pasteur osservò i due lieviti al microscopio, identificò la differenza morfologica, e si convinse che la chimica non bastava a spiegare la differenza dei prodotti. Tre anni dopo, da Parigi, pubblicava il Mémoire sur la fermentation alcoolique. Da quel punto la teoria chimica iniziò a perdere terreno, e il lievito uscì dall'invisibilità di venti secoli.

Pasta madre come standard mediterraneo

Prima di seguire Pasteur al laboratorio della rue d'Ulm, vale la pena fermarsi su cosa fosse, biologicamente, l'oggetto che gli artigiani panari mediterranei stavano usando da millenni senza saperlo. La pasta madre tradizionale è una co-coltura simbiotica, non un monoceppo. È un consorzio microbico stabile in cui Saccharomyces cerevisiae o specie affini come Kazachstania humilis (ex Candida humilis) convivono con batteri lattici eterofermentanti, principalmente Lactobacillus sanfranciscensis (riclassificato nel 2020 come Fructilactobacillus sanfranciscensis), Lactobacillus plantarum e Lactobacillus brevis. Il rapporto numerico tipico, misurato da De Vuyst e dal gruppo di Gand in molteplici paste madri europee, è di circa 1:100 a favore dei batteri lattici [].

Il meccanismo biochimico è duplice e complementare. I batteri lattici eterofermentanti producono acido lattico e acido acetico per via eterolattica, abbassando il pH dell'impasto a valori di 3,8-4,5 nell'arco di poche ore di propagazione. I lieviti producono anidride carbonica, etanolo in quantità modeste, e una decina di composti aromatici fra alcoli superiori, esteri e aldeidi. L'acidità prodotta dai batteri ha una funzione selettiva: stabilizza la co-coltura abbassando la pressione di patogeni e contaminanti, e contemporaneamente attiva le proteasi endogene della farina che modificano la struttura del glutine. La pasta madre matura ha proprietà che il lievito di birra puro non riesce a riprodurre: profilo aromatico più complesso, idrolisi parziale del glutine, abbassamento dell'indice glicemico della crosta, conservazione più lunga del pane finito. Tutte conseguenze del consorzio, non del singolo organismo.

La propagazione tradizionale avviene per ripiccaggio (in inglese backslopping), tecnica documentata nei trattati di panificazione di tutta Europa e del Nord Africa fin dall'antichità: una porzione di impasto maturo, tipicamente fra il 10 e il 30 per cento in peso, viene incorporata in farina fresca e acqua, e il ciclo si ripete a intervalli regolari (24-48 ore alle temperature ambientali mediterranee, settimane se conservata refrigerata). Alcune linee documentate hanno continuità di propagazione di oltre centocinquant'anni in singole botteghe italiane e tedesche, con la stessa identità microbica di fondo mantenuta nonostante il ricambio generazionale di farine, acque e operatori.

Plinio il Vecchio, nella Naturalis Historia XVIII.68, registra un'eccezione interessante allo schema mediterraneo. Riferisce che le popolazioni della Gallia e dell'Iberia, dopo aver ridotto il frumento in bevanda fermentata («birra» nel senso allargato del latino cerevisia), usano la schiuma prodotta dalla fermentazione come innesco panario. È la spuma cerevisiae, antesignana funzionale del barm europeo medievale, schiuma di superficie di un mosto in fermentazione attiva, ricca di lieviti vivi sospesi nel tensioattivo proteico della schiuma stessa. Il testo verbatim, nell'edizione Loeb di Rackham del 1950 (vol. V), recita:

«Galliae et Hispaniae frumento in potum resoluto quibus diximus generibus, spuma ita concreta pro fermento utuntur, qua de causa levior illis quam ceteris panis est.»

La traduzione Loeb: «Le Gallie e le Spagne, dopo aver ridotto il frumento in bevanda nei modi che abbiamo detto, usano come fermento la schiuma così ottenuta, e per questa ragione il loro pane è più leggero degli altri». Plinio nota anche il risultato sensoriale: il pane gallico ottenuto con schiuma di birra è più leggero del pane mediterraneo a pasta madre, in coerenza con un'attivazione di lievito proporzionalmente maggiore rispetto a quella batterica. Per il Mediterraneo, però, la pasta madre rimase lo standard. La schiuma di birra come innesco panario è documentata sistematicamente nel Nord Europa solo a partire dal XVI-XVII secolo, in coincidenza con la rivoluzione tecnologica della birra europea (luppolo, raffreddamento del mosto, riuso del lievito) cui torneremo parlando di Gallone 2016.

Pasteur, la fermentazione spiegata

Louis Pasteur (1822-1895) era arrivato alla fermentazione alcolica per via traversa. Formazione iniziale di chimico-cristallografo, fra il 1847 e il 1853 si era fatto un nome con la dimostrazione che gli isomeri ottici dell'acido tartarico si separavano cristallograficamente per cristallizzazione manuale, prima evidenza empirica di chiralità molecolare. Decano della Facoltà di Scienze di Lille dal 1854, dal 1857 rientrato a Parigi come direttore degli studi all'École Normale Supérieure di rue d'Ulm 45, aveva il laboratorio nei locali al pianterreno e nel sottoscala dell'edificio: storte di vetro, palloni a collo di cigno di vetro soffiato di Boemia, bilance di precisione, un microscopio Nachet, termostati a olio e a vapore.

Nel Mémoire sur la fermentation alcoolique del 1857, comunicato all'Académie des Sciences il 21 dicembre e pubblicato nei Comptes Rendus 45, 1032-1036, Pasteur stabilì la tesi che avrebbe dominato il successivo ventennio di lavoro. La frase di apertura, divenuta canonica per la storia della microbiologia, recita verbatim []:

«La fermentation alcoolique est un acte corrélatif de la vie et de l'organisation des globules du ferment, et non de la mort ni de la putréfaction de ces globules.»

Traduzione: «La fermentazione alcolica è un atto correlativo alla vita e all'organizzazione dei globuli del fermento, e non alla morte né alla putrefazione di questi globuli». La frase risponde direttamente alla teoria chimica di Liebig: le cellule di lievito visibili al microscopio fermentano in quanto vive e in moltiplicazione, non in quanto in decomposizione. Pasteur lo dimostra con un argomento quantitativo: nel mosto in fermentazione la massa di lievito aumenta nel tempo, contro l'attesa della teoria della decomposizione. E mostra che la fermentazione produce, oltre ad alcool e anidride carbonica, anche glicerolo e acido succinico in proporzioni costanti, incompatibili con la pura scissione molecolare del glucosio. Quattro prodotti, non due. La teoria chimica non li sa spiegare.

Fra il 1860 e il 1864 Pasteur completò l'argomento contro la generazione spontanea con gli esperimenti dei ballons à col de cygne, palloni di vetro con collo allungato curvo a S che lasciano passare l'aria ma trattengono per gravità le particelle in sospensione. Mosti e infusioni sterilizzati nei palloni a collo di cigno restavano limpidi per anni; quando il collo veniva troncato o ribaltato, la fermentazione si avviava in poche ore. Ogni fermentazione richiede un germe preesistente, trasportato dall'aria, e non si origina spontaneamente.

Études sur la bière del 1876, ultimo grande lavoro pasteuriano sulla fermentazione, fu pensato come monografia metodologica per i birrai industriali. Pasteur vi formula una definizione operativa della fermentazione che diventerà classica []:

«La fermentation est la conséquence de la vie sans air.»

Traduzione: «La fermentazione è la conseguenza della vita senza aria». L'equivalenza fra fermentazione e metabolismo anaerobico è qui dichiarata per la prima volta in modo programmatico. Pasteur sviluppa il tema mostrando che le malattie della birra (acescenza, viscosità, gusti anomali) sono dovute a contaminazioni microbiche specifiche (acetobatteri, lattobacilli, lieviti selvaggi), identificabili al microscopio, prevenibili con controllo igienico di processo e con inoculo selezionato. Il programma è quasi completo: manca solo il passo che Hansen compirà sette anni dopo, ottenere il ceppo industriale a partire da una singola cellula.

Hansen 1883, la coltura pura di Carlsberg

Il Laboratorio Carlsberg era stato fondato il 25 settembre 1875 da Jacob Christian Jacobsen (1811-1887), birraio danese, come istituto di ricerca privato annesso alla sua birreria di Valby, nel sobborgo sud-occidentale di Copenhagen. Lo statuto, redatto personalmente da Jacobsen, prescriveva due principi storicamente decisivi: i risultati scientifici sarebbero stati di dominio pubblico, mai brevettabili; il personale ricercatore avrebbe goduto di completa indipendenza, senza vincoli di prodotto. Il laboratorio era diviso in due dipartimenti: Chimica, diretto da Johan Kjeldahl (autore del metodo Kjeldahl per la determinazione dell'azoto totale, formulato al Carlsberg nel 1883 e tuttora standard analitico), e Fisiologia, affidato dal 1879 a Emil Christian Hansen.

Hansen (Ribe, 1842 - Copenhagen, 1909) era arrivato al laboratorio nel 1878 dopo una formazione di botanico-micologo all'Università di Copenhagen. Le birre Carlsberg del biennio 1880-1882 presentavano periodicamente difetti di gusto, torbidità e fermentazioni anomale. Hansen ipotizzò, sulla base di Pasteur 1876, che la causa fosse la presenza di ceppi diversi di Saccharomyces nel lievito di propagazione: una popolazione mista, in cui i ceppi minoritari producevano gli off-flavor che rovinavano periodicamente i lotti.

Il metodo che Hansen elaborò fra 1881 e 1883 combinava due tecniche complementari. La prima era la Verdünnungsmethode, diluizione seriale a goccia: a partire da una sospensione concentrata di lievito, Hansen procedeva a diluizioni successive in rapporto 1:10 finché statisticamente ogni goccia conteneva meno di una cellula. Al microscopio (Zeiss a immersione in olio, ingrandimento 1000x) verificava il conteggio: quando una goccia conteneva esattamente una cellula, la trasferiva in un'ampolla con mosto sterile e ne attendeva la propagazione. La seconda tecnica, appresa indirettamente dal lavoro di Robert Koch a Berlino, era la piastratura su agar: una sospensione molto diluita veniva stesa su superficie di mosto-agar in piastra, le singole cellule davano origine a colonie isolate macroscopicamente, ogni colonia veniva trasferita in ampolla. Le due tecniche convergevano nello stesso risultato: una popolazione di lieviti discendenti per gemmazione asessuata da una singola cellula iniziale. Coltura pura.

Il primo lotto Carlsberg fermentato esclusivamente con Unterhefe Nr. I, il ceppo isolato da Hansen, entrò in produzione il 12 novembre 1883. La birra era stabile, prevedibile, priva dei difetti del biennio precedente. Hansen pubblicò il metodo nello stesso anno nei Comptes rendus des travaux du Laboratoire Carlsberg 2, 92-105, con titolo «Recherches sur la physiologie et la morphologie des ferments alcooliques. V. Méthodes pour obtenir des cultures pures de Saccharomyces et de mycodermes», in francese, lingua scientifica continentale dell'epoca. Jacobsen rinunciò esplicitamente a brevettare il metodo, in coerenza con lo statuto del 1875, e Hansen inviò personalmente campioni del ceppo e copie del protocollo alle principali birrerie europee, da Pilsen a Burton-upon-Trent, da Monaco ad Anversa. Fra il 1885 e il 1905 il modello della coltura pura monoceppo si diffuse in tutte le birrerie e nelle fabbriche di lievito d'Europa.

La tassonomia attuale del ceppo Carlsberg è stata chiarita dalla genomica recente. Unterhefe Nr. I, ribattezzato Saccharomyces carlsbergensis da Hansen stesso nel 1908 e oggi classificato come S. pastorianus, è un lievito ibrido derivato dall'unione genomica di S. cerevisiae e S. eubayanus, lievito psicrofilo di origine patagonica identificato da Diego Libkind e collaboratori nel 2011. Walther, Hesselbart e Wendland nel 2014 hanno sequenziato il genoma completo, confermando l'origine ibrida, l'aneuploidia complessa, e una composizione caratteristica delle fermentazioni a bassa temperatura: la bottom fermentation a 8-15 °C richiede tolleranza al freddo che il solo S. cerevisiae non offre, e che la componente eubayanus fornisce []. L'ibridazione è probabilmente avvenuta in Europa centrale fra XV e XVI secolo, con S. eubayanus trasportato come passeggero ambientale dalle prime rotte commerciali sudamericane; preesisteva al lavoro di Hansen di tre o quattro secoli. Il merito di Hansen fu di isolarne un singolo discendente clonale e di propagarlo come industriale standard.

AnnoEventoImplicazione per la pizza
Nuovo Regno egizio (~1500-1100 aC)S. cerevisiae condiviso fra pane e birra (Samuel 1996)Prima fermentazione panaria documentata
I sec. dCPlinio: schiuma di birra (spuma cerevisiae) come innesco panario fra Galli e IbericiAntesignano del lievito di birra europeo nord
Medioevo-XVII sec.Pasta madre standard mediterraneoLa pizza ante-codificazione è a pasta madre
1680Leeuwenhoek descrive «globules» di lievito al microscopioPrima osservazione, non riconoscimento funzionale
1837Cagniard-Latour, Schwann, Kützing: lievito come organismo viventePosizione minoritaria nel quadro chimico
1857Pasteur, Mémoire sur la fermentation alcooliqueFermentazione come processo biologico
1876Pasteur, Études sur la bièreMetodologia industriale per i birrai
1879-1883Hansen al Carlsberg, isolamento coltura puraStandardizzazione del ceppo industriale
1879Van Marken fonda Gist-Brocades a DelftPrima fabbrica europea di lievito su scala
1880-1920Compresso si afferma nelle pizzerie napoletaneCodifica tecnica della pizza moderna
2010Reg. (UE) 97/2010 STG «Pizza Napoletana»Lievito di birra prescritto come unico agente
2016Gallone et al. su Cell: sindrome da domesticazioneLettura genomica retrospettiva di tre secoli
Cronologia comparata. Dal lievito condiviso pane-birra dell'Egitto del Nuovo Regno al disciplinare STG 2010 della pizza napoletana. Le date in cal BP valgono per il Paleolitico e il Neolitico, le date aC/dC per l'epoca storica. I range coalescenti come 1573-1604 dC sono intervalli di confidenza al 95% ricavati da analisi filogenetica molecolare (MCMC su catene BEAST), non date puntuali di eventi storici.

Gallone 2016, cinque sub-lineage e una sindrome da domesticazione

Fra la coltura pura di Hansen e la lettura genomica della sua progenie industriale passano centotrenta anni. Nel 2016 il gruppo di Kevin Verstrepen al VIB di Gand e alla KU Leuven, con prima firma di Brigida Gallone, pubblicò su Cell (volume 166, numero 6) il primo grande studio di sequenziamento e fenotipizzazione di lieviti industriali. Il dataset comprendeva 157 ceppi sequenziati con tecnologia Illumina: 102 da birra (ale, lambic, weissbier, stout, ceppi americani e africani), 19 da vino, 7 da sake, 24 da pane e altri prodotti fermentati, oltre a ceppi selvatici di controllo da habitat boschivi europei e nordamericani. Per ciascun ceppo Gallone misurò 39 tratti fenotipici industriali (tolleranza all'etanolo, ai solfiti, all'osmosi, tasso di sporulazione, produzione di esteri e composti fenolici, capacità di metabolizzare diversi zuccheri del mosto) e correlò genotipi e fenotipi con analisi filogenetiche multilocus.

L'abstract del paper, citato verbatim, condensa il risultato []:

«Here, we present a comprehensive genome sequencing and phenotyping survey of 157 industrial yeasts. We show that today's industrial yeasts can be divided into five sublineages that are genetically and phenotypically separated from wild strains and originate from only a few ancestors through complex patterns of domestication and local divergence.»

Traduzione: «Presentiamo qui un'indagine completa di sequenziamento genomico e fenotipizzazione di 157 lieviti industriali. Mostriamo che i lieviti industriali possono essere suddivisi in cinque sub-lineage geneticamente e fenotipicamente separati dai ceppi selvatici, originati da pochi antenati attraverso pattern complessi di domesticazione e di divergenza locale».

Sub-lineageOrigineEsempi tipiciDomesticazione
WineMediterraneo, protoneoliticoVini europei e nuovo mondoAntica, moderata
Beer 1Europa centro-occidentale, XVI-XVII sec.Ale britanniche, lambic, weissbier, alcuni ceppi da pane belgo-tedeschiMarcata, sindrome completa
Beer 2EterogeneaStout irlandesi, ceppi americani e africaniVariabile
AsianGiapponeSakeSpecifica del riso
Mixed originMistaLieviti da pane non specializzatiIncompleta, vicina al selvatico
I cinque sub-lineage di Gallone 2016. Distribuzione, marcatori e grado di domesticazione molecolare nei 157 ceppi industriali di *Saccharomyces cerevisiae* sequenziati. La sindrome da domesticazione (duplicazioni *MAL*, perdita di funzione *PAD1*/*FDC1*, aneuploidia, decadimento sessuale) è più marcata nei *Beer 1*, attenuata o incompleta negli altri gruppi.

La datazione filogenetica va presa con precisione. L'analisi MCMC su catene BEAST (algoritmo bayesiano standard per l'inferenza filogenetica con orologio molecolare calibrato) condotta da Gallone stima un intervallo coalescente al 95% di confidenza fra 1573 e 1604 dC per la divergenza dei lineage da birra moderni dal pool ancestrale. Il dato è un range stimato, non una data puntuale. Non significa che i birrai europei abbiano iniziato a fare birra nel 1573: la birra europea è documentata fin dal Neolitico e in forma sistematica dal Medioevo celtico. Significa che le linee da birra moderne (Beer 1 e Beer 2) hanno smesso di scambiare materiale genetico con il pool selvatico e si sono separate come popolazioni propagate clonalmente in quel periodo. La coincidenza con la rivoluzione tecnologica della birra europea fra XVI e XVII secolo (uso sistematico del luppolo, raffreddamento del mosto, riuso del lievito di superficie o di fondo, top cropping e bottom cropping) è interpretata da Gallone e confermata da Steensels et al. 2019 come causale: la pratica del riuso del lievito è il meccanismo selettivo che ha avviato la sindrome da domesticazione [].

Il gruppo Mixed origin, che include la maggior parte dei lieviti da pane analizzati nel dataset, mostra una sindrome da domesticazione incompleta: alcune duplicazioni MAL, ma minor decadimento della sporulazione, eterozigosità più moderata, distanza filogenetica dal pool selvatico inferiore rispetto ai Beer 1. La spiegazione è ecologica. Il pane è un substrato a fermentazione breve (poche ore, contro i giorni di una birra), e la propagazione del lievito da panettiere è storicamente meno standardizzata. Il flusso genico con l'ambiente è rimasto più aperto. I lieviti da pane sono, in senso letterale, meno addomesticati dei lieviti da birra. Quando l'industria del compresso ottocentesca utilizzò inizialmente ceppi di birra ridiretti all'uso panario, aprì un ponte fra i due regimi ecologici. La codificazione del lievito di birra per panificazione come prodotto industriale separato è una sintesi successiva, datata al ventennio Pasteur-Hansen e normalizzata fra fine Ottocento e primo Novecento.

Quando la pizza scelse il lievito di birra

L'industrializzazione del lievito compresso in Europa centrale precede di poco l'isolamento di Hansen. A Vienna, fra il 1846 e il 1847, Jacob Mautner sviluppò la prima Presshefe dedicata all'uso panario separata dalla birra: lievito proveniente da fermentazioni alcoliche controllate ma destinato esplicitamente al mercato dei panettieri come prodotto stagionato e pressato. Era coltura impura nel senso tecnico moderno (popolazione mista di ceppi), ma standardizzata per dosatura e conservazione. Fra il 1869 e il 1872 si affermò il «processo viennese»: produzione di lievito a partire da fermentazioni dedicate, raccolta del lievito dalla schiuma di superficie, pressatura e formatura in panetti. A Delft, nel 1879, l'imprenditore olandese Jacques Charles van Marken fondò la Nederlandsche Gist- en Spiritusfabriek, prima fabbrica europea di lievito di birra su scala industriale, con processi di aerazione del mosto e separazione centrifuga della biomassa: la stessa azienda, attraverso il rinominamento Gist-Brocades e le successive fusioni, è oggi parte del gruppo DSM/Lesaffre. Dopo Hansen 1883, fra il 1885 e il 1905, le grandi fabbriche di compresso europee adottarono progressivamente le colture pure monoceppo per la propagazione, sostituendo le popolazioni miste con ceppi clonali isolati su modello Carlsberg.

In Italia la prima produzione industriale di compresso è di fine Ottocento; la cronologia dettagliata delle adozioni regionali è ricostruita in modo frammentario nella letteratura specialistica. La forma commerciale tradizionale del compresso italiano arrivata a maturazione fra 1880 e 1920 è il panetto avorio compatto, umidità ~70 per cento, densità cellulare ~10^10 cellule di S. cerevisiae per grammo, conservazione 10-15 giorni a 4 °C, prodotto in panetti da 25-50 g per uso domestico e da circa 500 g per uso professionale. È il lievito che ancora oggi qualunque pizzaiolo napoletano riconosce a colpo d'occhio sul banco della cella refrigerata.

Antonio Mattozzi, in Inventing the Pizzeria: A History of Pizza Making in Naples (edizione e traduzione inglese di Zachary Nowak, Bloomsbury Academic 2015), documenta la transizione progressiva dal crisciuolo (pasta madre napoletana, propagata per ripiccaggio nelle botteghe come standard fino alla metà dell'Ottocento) al lievito di birra compresso, e la colloca fra il 1880 e il 1920 []. La datazione non è puntuale ed è esplicitamente presentata come range cronologico variabile da bottega a bottega. La letteratura specialistica sulla panificazione napoletana ottocentesca è scarsa, le fonti archivistiche dirette sull'adozione del compresso sono pochissime, e la transizione fu probabilmente graduale: per anni le botteghe usarono entrambi gli innesco, scegliendo il compresso quando la fornitura era stabile e tornando al crisciuolo nei periodi di interruzione. La forma napoletana del lievito di birra che entra nel disciplinare STG del 2010 è il prodotto finale di un quarantennio di transizione, non l'esito di un singolo evento storico.

Il Regolamento (UE) n. 97/2010 della Commissione del 4 febbraio 2010, recante iscrizione della denominazione Pizza Napoletana nel registro delle Specialità Tradizionali Garantite (STG), all'articolo 4 e nell'allegato del disciplinare prescrive il lievito di birra (Saccharomyces cerevisiae) come unico agente lievitante ammesso per la Pizza Napoletana STG []. Sono escluse esplicitamente la pasta madre, i lieviti chimici, i preparati polverizzati. Il dosaggio indicativo prescritto è di circa 3 g di lievito compresso per litro di acqua di impasto. Il ciclo di lievitazione previsto è bifasico: primo riposo della massa di circa 2 ore, staglio in panetti da 180-250 g, seconda lievitazione dei panetti per 4-6 ore a temperatura ambiente. Tutto codificato in grammi, ore, gradi.

L'implicazione storiografica generale dell'arco coperto da questo capitolo è importante metterla a fuoco nella sua portata. La pizza napoletana del disciplinare STG 2010, l'oggetto giuridico che fra poche pagine vedremo iscritto nel registro UNESCO del 2017, è figlia tecnologica della rivoluzione microbiologica di Pasteur e Hansen. La codificazione normativa europea della Pizza Napoletana STG presuppone l'esistenza di un agente lievitante prevedibile e codificabile, il monoceppo industriale di Saccharomyces cerevisiae. Senza il Mémoire del 1857, senza il pallone a collo di cigno, senza Études sur la bière del 1876, senza il 12 novembre 1883 al Carlsberg, senza la fabbrica Gist-Brocades di Delft, senza il quarantennio della transizione napoletana dal crisciuolo al compresso fra 1880 e 1920, il Regolamento UE 97/2010 nella sua forma attuale non sarebbe scrivibile. La pizza che si codifica nel 2010 è il punto di arrivo di una catena tecnico-scientifica che attraversa due secoli e quattro paesi. È pizza moderna nel senso pieno: prodotto napoletano tradizionale che incorpora silenziosamente, nella propria definizione normativa, l'eredità di un laboratorio danese di fine Ottocento.

Resta da capire da dove venga l'altro ingrediente che ha reso possibile la pizza moderna. Con il lievito addomesticato, l'Europa aveva uno dei due ingredienti tecnologici della pizza moderna. L'altro stava ancora arrivando, via Atlantico, dalle Ande.

Domande frequenti

*Saccharomyces cerevisiae* è lo stesso lievito di pane, birra e vino?
A livello di specie, sì. La stessa specie biologica copre la maggior parte delle fermentazioni alcoliche e panarie europee. A livello di ceppo, no. Gallone et al. 2016 hanno sequenziato 157 ceppi industriali e li hanno raggruppati in cinque sub-lineage geneticamente distinti: *Wine*, *Beer 1* (top-fermenting europei tradizionali), *Beer 2* (top-fermenting eterogenei), *Asian* (sake) e *Mixed origin* (lieviti da pane e altri prodotti fermentati). I lieviti da pane sono il gruppo più vicino al pool selvatico ancestrale, segno di una domesticazione meno completa rispetto ai *Beer 1*. La specie è la stessa, l'ecologia genomica è diversa.
Chi ha scoperto il lievito, Pasteur o Hansen?
Né l'uno né l'altro lo ha osservato per primo. Antonie van Leeuwenhoek descrive cellule di lievito come «globuli» già nel 1680, senza comprenderne il ruolo metabolico. Charles Cagniard-Latour e Theodor Schwann, indipendentemente nel 1837, identificano il lievito come organismo capace di moltiplicazione. Louis Pasteur (fra 1857 e 1876) dimostra che la fermentazione alcolica è inseparabile dalla riproduzione di lieviti vivi, contro la teoria chimica di Liebig. Emil Christian Hansen (1883) isola al Carlsberg il primo ceppo monoceppo da una cellula singola e lo propaga in coltura pura. Pasteur stabilisce il principio biologico, Hansen lo trasforma in metodo industriale.
Perché il disciplinare STG della pizza napoletana prescrive il lievito di birra e non la pasta madre?
Per una ragione tecnico-normativa. Il Regolamento (UE) n. 97/2010, articolo 4, prescrive «lievito di birra» come unico agente lievitante della Pizza Napoletana STG, con dosaggio indicativo di 3 g per litro d'acqua. Il monoceppo industriale è prevedibile, codificabile, dosabile in grammi precisi. La pasta madre è una co-coltura simbiotica fra *Saccharomyces cerevisiae* e batteri lattici eterofermentanti in rapporto numerico tipico 1:100 a favore dei batteri (De Vuyst et al. 2009); la sua composizione cambia per drift ambientale e di propagazione. Una codificazione normativa stringente di un consorzio microbico mutevole è impraticabile.
In che senso il lievito di birra è «addomesticato»?
Nel senso tecnico-genomico stabilito da Gallone et al. 2016 e ripreso da Steensels et al. 2019. I lieviti industriali presentano una sindrome molecolare di domesticazione: duplicazioni dei loci *MAL1*, *MAL3* e *MAL11/AGT1* per il metabolismo del maltosio e del maltotriosio (gli zuccheri del mosto), perdita di funzione di *PAD1*/*FDC1* che elimina la produzione del 4-vinylguaiacolo dal sapore di chiodi di garofano sgradito nella birra, aneuploidia diffusa sui cromosomi II, IV, IX e XII, alta eterozigosità da propagazione asessuata prolungata. Circa il 44 per cento dei *Beer 1* è asessuato obbligato. Sono gli stessi marker che si osservano negli animali domestici: maggiore fitness nell'ambiente antropico, perdita di tolleranza agli stress, sterilità, instabilità genomica.
Quando il lievito di birra compresso arrivò nelle pizzerie napoletane?
Fra il 1880 e il 1920, con datazione variabile da bottega a bottega. Antonio Mattozzi, in *Inventing the Pizzeria* (2015), documenta la transizione progressiva dal *crisciuolo* (pasta madre napoletana) al lievito di birra compresso, panetto da 25-50 g per uso domestico e da circa 500 g per uso professionale. La letteratura specialistica sulla panificazione napoletana ottocentesca non fornisce una data puntuale: gli archivi parlano di un'adozione diffusa lungo un quarantennio, non di un anno preciso. Il compresso si era affermato in Europa centrale prima, fra Vienna 1846-1847 (la *Presshefe* di Jacob Mautner), Delft 1879 (la fabbrica Gist-Brocades di Van Marken) e Copenhagen 1883 (Hansen al Carlsberg).
Fonti
  1. Pasteur, L. (1857). Mémoire sur la fermentation alcoolique. *Comptes Rendus de l'Académie des Sciences* 45, 1032-1036.
  2. Pasteur, L. (1876). *Études sur la bière, avec une théorie nouvelle de la fermentation*. Gauthier-Villars, Paris.
  3. Hansen, E.C. (1883). Recherches sur la physiologie et la morphologie des ferments alcooliques. V. Méthodes pour obtenir des cultures pures de Saccharomyces et de mycodermes. *Comptes rendus des travaux du Laboratoire Carlsberg* 2, 92-105.
  4. Gallone, B., Steensels, J., Prahl, T., et al. (2016). Domestication and divergence of *Saccharomyces cerevisiae* beer yeasts. *Cell* 166(6), 1397-1410.e16. DOI: 10.1016/j.cell.2016.08.020.
  5. Walther, A., Hesselbart, A., Wendland, J. (2014). Genome sequence of *Saccharomyces carlsbergensis*, the world's first pure culture lager yeast. *G3* 4(5), 783-793. DOI: 10.1534/g3.113.010090.
  6. Samuel, D. (1996). Investigation of ancient Egyptian baking and brewing methods by correlative microscopy. *Science* 273(5274), 488-490. DOI: 10.1126/science.273.5274.488.
  7. De Vuyst, L., Vrancken, G., Ravyts, F., et al. (2009). Biodiversity, ecological determinants, and metabolic exploitation of sourdough microbiota. *Food Microbiology* 26(7), 666-675. DOI: 10.1016/j.fm.2009.07.012.
  8. Steensels, J., Gallone, B., Voordeckers, K., Verstrepen, K.J. (2019). Domestication of industrial microbes. *Current Biology* 29(10), R381-R393. DOI: 10.1016/j.cub.2019.04.025.
  9. Mattozzi, A. (2015). *Inventing the Pizzeria: A History of Pizza Making in Naples*. Ed. e trad. Z. Nowak. Bloomsbury Academic, London.
  10. Regolamento (UE) n. 97/2010 della Commissione del 4 febbraio 2010, recante iscrizione di una denominazione nel registro delle specialità tradizionali garantite («Pizza Napoletana» STG).
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