2 Como funciona a fermentação natural

⏱ 19 min de leitura · Atualizado em julho de 2026

Por Hendrik Kleinwächter · The Bread Code

Neste capítulo, veremos os fundamentos de como a fermentação natural acontece. Primeiro, vamos observar as reações enzimáticas que ocorrem na sua farinha no momento em que você adiciona água, desencadeando o processo de fermentação. Depois, para entender melhor esse processo, aprenderemos mais sobre os microrganismos de levedura e bactérias envolvidos.

2.1 Reações enzimáticas🔗

Para entender as muitas reações enzimáticas que ocorrem quando a farinha e a água são misturadas, precisamos primeiro compreender as sementes e o seu papel no ciclo de vida do trigo e de outros grãos.

As sementes são o principal meio pelo qual muitas plantas, incluindo o trigo, se reproduzem. Cada semente contém o embrião de outra planta e, portanto, precisa conter todos os nutrientes de que essa nova planta necessita para crescer.

Quando a semente está seca, ela se encontra em modo de hibernação e às vezes pode ser armazenada por vários anos. No entanto, no momento em que entra em contato com a água, ela começa a germinar. A semente se transforma em um germe, o que exige que os nutrientes armazenados sejam convertidos em algo que a planta possa usar enquanto cresce. A água é o que ativa essas reações; as enzimas dentro da semente são os catalisadores que as impulsionam.

A semente normalmente contém as primeiras folhas embrionárias da planta e pode desenvolver raízes usando os nutrientes armazenados em seu interior. Assim que essas folhas rompem o solo e entram em contato com a luz do sol acima, elas começam a fazer fotossíntese. Esse processo é o motor da planta e, com a energia que a fotossíntese produz, a planta pode continuar a formar mais raízes, o que lhe permite acessar nutrientes adicionais do solo. Esses nutrientes adicionais permitem que a planta forme mais folhas, aumentando sua atividade fotossintética para que possa prosperar em seu novo ambiente.

É claro que uma farinha já moída não pode mais germinar. Mas as enzimas que desencadeiam esse processo continuam presentes. É por isso que é importante não moer os grãos a uma temperatura alta demais, pois isso poderia danificar algumas dessas enzimas.¹

Normalmente, a semente do grão protege o germe contra os patógenos. No entanto, à medida que o grão é moído até virar farinha, o conteúdo da semente fica exposto. Isso é ideal para os microrganismos da nossa fermentação natural.

Nem as leveduras nem as bactérias conseguem preparar o próprio alimento. No entanto, à medida que as enzimas são ativadas, o alimento de que precisam se torna disponível, permitindo que se alimentem e se multipliquem.

As duas principais enzimas envolvidas nesse processo são a amilase e a protease. Por razões que logo ficarão claras, elas são da máxima importância para o padeiro caseiro, e o seu papel na produção da fermentação natural é uma peça-chave do quebra-cabeça para fazer um pão mais saboroso.

2.1.1 Amilase🔗

Às vezes, quando você mastiga uma batata ou um pedaço de pão por um longo período de tempo, percebe um sabor doce na língua. Isso acontece porque as suas glândulas salivares produzem amilase. A amilase decompõe as moléculas complexas de amido em açúcares fáceis de digerir. O seu corpo usa a amilase para iniciar o processo digestivo. O germe funciona de maneira semelhante, usando a mesma enzima. A amilase é usada para criar açúcares a partir do amido e depois produzir mais matéria vegetal.

Normalmente, os microrganismos na superfície do grão não conseguem consumir as moléculas de maltose liberadas, que permanecem escondidas dentro do germe. Mas, à medida que moemos a farinha, ocorre um verdadeiro banquete. Em geral, quanto mais quente a temperatura, mais rápido essa reação acontece. No entanto, a amilase leva tempo para decompor a maior parte do amido em açúcares simples—que não são apenas consumidos pela levedura, mas também são essenciais para a reação de Maillard—responsável pelo dourado mais intenso durante o processo de assamento. É por isso que uma longa fermentação é fundamental para fazer um pão excelente.

Se você é cervejeiro amador, sabe que é importante manter a sua cerveja em determinadas temperaturas para permitir que as diferentes amilases convertam em açúcar os amidos que ela contém [24]. Esse processo é tão importante que existe um teste frequentemente usado para determinar se todos os amidos foram convertidos ou não. Esse teste, chamado teste do iodo e amido, consiste em misturar iodo a uma amostra do seu mosto e observar a cor. Se estiver azul ou preta, você sabe que ainda tem amidos não convertidos. Eu me pergunto se um teste desses também funcionaria para a massa de pão?

Os padeiros industriais que adicionam levedura especialmente ativa para produzir pão em pouco tempo enfrentam um problema semelhante. A abordagem deles é adicionar farinha maltada à massa; essa farinha maltada contém muitas enzimas e, assim, acelera o processo de fermentação. Da próxima vez que você estiver no supermercado, verifique a embalagem do pão que compra. Se encontrar malte na lista de ingredientes, é bem provável que essa estratégia tenha sido usada.

Observe que na verdade existem duas categorias de malte. Uma é o malte enzimaticamente ativo, que não foi aquecido acima de 70 °C, temperatura na qual as amilases começam a se degradar. A outra é o malte inativo, que foi aquecido a temperaturas mais altas e, portanto, não tem efeito sobre a sua farinha.

2.1.2 Protease🔗

Assim como a amilase decompõe os amidos em açúcares simples, a protease decompõe as proteínas complexas em proteínas mais simples e aminoácidos. Como o trigo contém glúten, uma proteína essencial para a estrutura do pão, a protease necessariamente desempenha um papel crucial no preparo do pão de fermentação natural.

Como as sementes do grão precisam de aminoácidos menores para formar raízes e outros materiais vegetais, o glúten dessas sementes começa a se decompor no momento em que elas germinam; e, como adicionar água à farinha ativa essas mesmas enzimas, o mesmo processo ocorre na massa de pão.

Se você já tentou fazer uma massa à base de trigo e a deixou em temperatura ambiente por vários dias, terá descoberto por conta própria que a rede de glúten se degrada a ponto de a massa não conseguir mais se manter unida. Quando isso acontece, a massa se rasga com facilidade, não conserva nenhuma estrutura e não serve mais para assar pão.

Isso aconteceu comigo uma vez, quando eu tentei fazer fermentação natural diretamente a partir de um fermento natural seco. Aos três ou quatro dias, a velocidade de fermentação era tão lenta que a rede de glúten se degradou. A causa raiz desse problema era a protease. Ao adicionar água à sua massa, você ativa a protease, que passa a trabalhar preparando aminoácidos para o germe.

Aqui está outro experimento interessante que você pode fazer para visualizar melhor a importância da protease: prepare uma massa de fermentação rápida usando uma grande quantidade de levedura seca ativa. Em 1–2 horas, a sua massa já deve ter crescido e aumentado de tamanho. Asse-a e depois examine a estrutura do miolo. Você verá que ele está bastante denso e nem de longe tão aerado quanto poderia ter sido. Isso acontece porque a enzima protease não teve tempo suficiente para fazer o seu trabalho.

No início, durante a sova, a massa fica elástica e se mantém muito bem unida. À medida que essa massa fermenta, no entanto, ela se torna mais frouxa e extensível [21]. Isso acontece porque parte das ligações do glúten foi decomposta naturalmente pela protease, por meio de um processo conhecido como proteólise. É isso que facilita para a levedura inflar a massa, e é por isso que um longo processo de fermentação é fundamental quando você quer obter um miolo aerado e aberto no seu pão de fermentação natural.

Além do uso de ótimos ingredientes, o lento processo de fermentação é uma das principais razões pelas quais a pizza napolitana tem um sabor tão bom: como a protease cria uma massa extensível e fácil de inflar, obtém-se uma borda macia e aerada.

Como o processo de fermentação costuma durar mais de 8 horas, deve-se usar uma farinha com maior teor de glúten. Isso dá à massa mais tempo para ser decomposta pela protease sem que sua elasticidade seja prejudicada. Se você usasse uma farinha mais fraca, poderia acabar com uma massa tão decomposta que se rasga durante o esticamento, tornando impossível, por exemplo, modelá-la em formato de pizza.

Tradicionalmente, a pizza tem sido feita com fermentação natural, mas atualmente é feita com levedura seca ativa. Como a massa se conserva por mais tempo, é muito mais fácil de manusear em escala comercial. Se você usasse fermentação natural, talvez tivesse uma janela de trinta a noventa minutos antes de a massa começar a se deteriorar, devido tanto à protease atuando por mais tempo quanto aos subprodutos das bactérias, sobre os quais falaremos com mais detalhes adiante neste capítulo.

2.1.3 Melhorar a atividade enzimática🔗

Como explicado anteriormente, o malte é um truque comum usado para acelerar a atividade enzimática. Pessoalmente, no entanto, eu prefiro evitar o malte e, em vez disso, uso um truque que eu aprendi fazendo pães integrais de trigo.

Quando eu comecei a fazer pão integral de trigo, eu nunca conseguia obter a crosta, o miolo ou a textura que eu desejava, por mais que eu tentasse. Em vez disso, minha massa tendia a superfermentar bastante rápido. No entanto, quando eu usava uma farinha branca com teor de glúten semelhante, meu pão sempre saía ótimo.

Na época, eu utilizava uma autólise prolongada, que é apenas uma palavra pomposa para misturar a farinha e a água com antecedência e depois deixar a mistura descansar. A maioria das receitas a recomenda, pois o processo dá à massa uma vantagem enzimática e, em geral, é uma ótima ideia. No entanto, como alternativa igualmente eficaz, você poderia simplesmente reduzir a quantidade de agente de fermentação usado—no caso da fermentação natural, esse seria o seu fermento natural. Isso permitiria que as mesmas reações bioquímicas ocorressem a um ritmo aproximadamente igual, sem que você precise misturar a massa várias vezes. Meus resultados com pão integral melhoraram drasticamente depois que eu parei de fazer autólise nas minhas massas.

Agora que tive tempo de refletir sobre isso, o resultado que eu observei faz sentido. Na natureza, as partes externas da semente entram em contato com a água primeiro, e só depois de atravessar essa barreira é que a água encontra lentamente o caminho até o centro do grão. A semente precisa germinar primeiro para se impor às outras sementes próximas, o que exige que a água penetre rapidamente. No entanto, a semente também precisa se defender dos animais e de bactérias e fungos potencialmente perigosos, o que requer alguma barreira para proteger o embrião em seu interior. Uma forma de a planta atingir os dois objetivos seria a maioria das enzimas existir nas partes externas da casca. Como resultado, elas são ativadas primeiro [45]. Portanto, apenas adicionando um pouco de farinha integral à sua massa, você deve conseguir melhorar significativamente a atividade enzimática da sua massa. É por isso que, para massas de farinha branca pura, eu costumo adicionar de 10 % a 20 % de farinha de trigo integral.

Ao compreender as duas enzimas-chave, a amilase e a protease, você estará mais bem preparado para fazer pão do seu jeito. Você prefere um miolo mais macio ou mais firme? Deseja uma crosta mais clara ou mais escura? Quer reduzir a quantidade de glúten no seu pão final? Todos esses são fatores que você pode ajustar apenas modificando a velocidade de fermentação da sua massa.

2.2 Leveduras🔗

As leveduras são microrganismos unicelulares que pertencem ao reino dos fungos. Elas podem se reproduzir por brotamento ou formando esporos. Os esporos são incrivelmente minúsculos e resistentes a fatores externos. Cientistas encontraram esporos intactos com centenas de milhões de anos. Existe uma grande variedade de espécies—até agora, cerca de 1500 já foram identificadas. Ao contrário de outros membros do reino dos fungos, como o mofo, as leveduras normalmente não formam uma rede de micélio [8].²

As leveduras são fungos saprótrofos. Isso significa que elas não produzem o próprio alimento, mas dependem de fontes externas que podem decompor e desdobrar em compostos mais fáceis de metabolizar. O que hoje chamamos de processo de fermentação é a levedura decompondo os carboidratos em dióxido de carbono e álcool. Esse processo é conhecido há milhares de anos e tem sido usado desde a Antiguidade para a fabricação de pão, bem como de bebidas alcoólicas.

A levedura pode crescer e se multiplicar tanto em condições aeróbicas quanto anaeróbicas. Quando há oxigênio presente, ela produz quase exclusivamente dióxido de carbono e água. Quando não há oxigênio, o seu metabolismo muda para produzir compostos alcoólicos [7].

As temperaturas em que a levedura cresce variam. Algumas leveduras, como a Leucosporidium frigidum, se desenvolvem melhor em temperaturas que vão de −2 °C a 20 °C, enquanto outras preferem temperaturas mais altas. Em geral, quanto mais quente o ambiente, mais rápido o metabolismo da levedura. A variedade de levedura que você cultiva no seu fermento natural deve funcionar melhor dentro da faixa de temperaturas em que o grão foi cultivado e colhido. Assim, se você é de um lugar mais frio e cultiva um fermento natural a partir de uma variedade nórdica de centeio, é bem provável que a sua levedura prefira um ambiente mais frio.

Como exemplo, os cervejeiros descobriram uma levedura benéfica que vive nas cavernas frias dos arredores da cidade de Pilsen, na República Tcheca. Desde então, essa levedura ficou conhecida por produzir cervejas excelentes em temperaturas mais baixas, e variedades dessas cepas são usadas hoje para produzir as populares cervejas lager.

As leveduras, em geral, são organismos muito comuns. Elas podem ser encontradas em grãos de cereais, frutas e muitas outras plantas do solo. Podem até ser encontradas dentro do seu intestino! Por acaso, os tipos de levedura que usamos para assar pão são cultivados nas folhas das plantas, embora se saiba muito pouco sobre a ecologia envolvida.

As plantas são protegidas por espessas paredes celulares que poucos fungos ou bactérias conseguem atravessar. No entanto, existem algumas espécies que produzem enzimas capazes de decompor essas paredes celulares para poder infectar a planta.

Alguns fungos e bactérias vivem dentro das plantas sem lhes causar nenhum incômodo. Eles são conhecidos como endófitos. Não só eles não prejudicam o seu hospedeiro, como na verdade vivem em uma relação simbiótica com ele. Eles ajudam as plantas em que habitam a se proteger de outros patógenos que também poderiam infectá-las através das folhas. Além dessa proteção, eles também ajudam a lidar com o estresse hídrico e térmico, bem como com a disponibilidade de nutrientes. Em troca do serviço prestado às suas plantas hospedeiras, esses fungos e bactérias recebem carbono como fonte de energia.

No entanto, a relação entre o endófito e a planta nem sempre é mutuamente benéfica e, às vezes, sob estresse, eles se tornam patógenos invasivos e acabam levando o seu hospedeiro à deterioração [11].

Existem outros microrganismos que, ao contrário dos endófitos, não penetram nas paredes celulares, mas vivem na superfície da planta e obtêm nutrientes da água da chuva, do ar ou de outros animais. Alguns se alimentam até da melada produzida pelos pulgões ou do pólen que se deposita na superfície das folhas. Esses organismos são chamados de epífitos, e entre eles estão os tipos de levedura que usamos para assar pão.

Curiosamente, quando se removem as fontes externas de alimento, ainda é possível encontrar um grande número de fungos e bactérias epífitos na superfície da planta, o que sugere que eles devem, de alguma forma, estar se alimentando diretamente dela. De fato, algumas pesquisas indicam que certas plantas liberam intencionalmente, ao longo da superfície, compostos como açúcares, ácidos orgânicos e aminoácidos, metanol e diversos sais. Esses nutrientes atrairiam então os epífitos que vivem na superfície da planta.

Os epífitos são vantajosos para a sobrevivência de uma planta, pois ela recebe uma proteção maior contra o mofo e outros patógenos. De fato, é do interesse dos epífitos manter as suas plantas hospedeiras vivas pelo maior tempo possível [42].

A cada dia se realizam mais pesquisas sobre as formas de usar as leveduras como agentes de biocontrole para proteger as plantas; a vantagem é que esses agentes biológicos seriam seguros para o consumo, já que as cepas de levedura relevantes são geralmente consideradas inofensivas para os seres humanos. As leveduras cresceriam e se multiplicariam nas folhas, protegendo-as essencialmente de outros tipos de mofo. Isso poderia ser uma virada de jogo para os vinhedos que sofrem com o míldio.

Esses agentes biológicos também poderiam ser usados para proteger as plantas contra o fungo psicoativo do ergot, que gosta de crescer em ambientes mais frios e úmidos e representa um problema considerável para os produtores de centeio. Recentemente, os legisladores reduziram a quantidade de contaminação por ergot permitida na farinha de centeio, porque ele infecta o grão e o torna impróprio para consumo devido à sua alta toxicidade para o fígado. As leveduras poderiam ajudar a mitigar a contaminação por ergot.

Há outro experimento interessante, realizado por cientistas italianos, que mostra o quão cruciais as leveduras poderiam ser na proteção das nossas plantações. Primeiro, eles fizeram pequenas incisões em algumas das uvas de uma videira. Depois, infectaram os ferimentos com mofo. Algumas incisões foram infectadas apenas com mofo. Outras foram também inoculadas com algumas das 150 diferentes cepas de levedura selvagem isoladas das folhas. Eles descobriram que, quando o ferimento era inoculado com levedura, a uva não sofria nenhum dano significativo [4].

Curiosamente, também foi realizado um experimento que mostrou como a levedura de cerveja poderia atuar como um patógeno agressivo para as videiras. Inicialmente, a levedura vivia em simbiose com as plantas, mas, depois que as videiras sofreram grandes danos, a levedura tornou-se oportunista e começou a atacar, chegando até a produzir hifas, a rede de micélio normalmente associada a um fungo, para poder penetrar no tecido das plantas.

2.3 Bactérias🔗

Os outros antagonistas microbianos mais dominantes da sua fermentação natural são as bactérias. Na verdade, elas são tão dominantes que superam as leveduras da sua massa numa proporção de 100 para 1. Enquanto a levedura fornece o poder de fermentação, as bactérias criam os sabores característicos que deram nome à fermentação natural. Eles se devem aos subprodutos ácidos resultantes da alimentação das bactérias. Como bônus, esses ácidos podem aumentar consideravelmente a vida útil dos pães de fermentação natural [13].

Há dois tipos de ácido predominantes produzidos no pão de fermentação natural: o lático e o acético. Em termos de sabor, o ácido lático tem notas lácteas nítidas, enquanto o ácido acético tem gosto de vinagre (do qual, na verdade, é o ingrediente principal!). Esses subprodutos ácidos são produzidos tanto por bactérias do ácido lático homofermentativas quanto heterofermentativas.

Homofermentativas significa que, durante a fermentação, as bactérias produzem um único composto: neste caso, o ácido lático. Heterofermentativas, por outro lado, significa que outros compostos também são produzidos: neste caso, não apenas o ácido lático, mas também o ácido acético, além de etanol e até um pouco de dióxido de carbono, dois subprodutos normalmente associados à levedura. Uma cepa bastante famosa das bactérias do ácido lático, a Fructilactobacillus sanfranciscensis, deve o seu nome ao igualmente famoso pão de fermentação natural no estilo de San Francisco. A primeira cultura isolada veio de uma padaria dessa cidade; daí o nome.

A levedura e as bactérias competem pela mesma fonte de alimento: o açúcar. Alguns cientistas relataram que as bactérias consomem sobretudo maltose, enquanto as leveduras preferem glicose. Outros relataram que as bactérias se alimentam dos subprodutos das leveduras e vice-versa. Isso faz sentido, pois a natureza, em geral, faz um trabalho excelente de compostagem e decomposição da matéria biológica [9].

Eu ainda não encontrei uma fonte adequada que descreva com clareza a simbiose entre a levedura e as bactérias, mas o meu entendimento atual é que ambas coexistem e às vezes se beneficiam mutuamente, embora nem sempre. A levedura, por exemplo, tolera o ambiente ácido criado pelas bactérias ao seu redor e, assim, fica protegida de outros patógenos. Ao mesmo tempo, no entanto, outras pesquisas demonstram que os dois tipos de microrganismos produzem compostos que impedem o outro de metabolizar o alimento—uma observação interessante, aliás, pois poderia ajudar a identificar novos antibióticos ou fungicidas [27].

No passado, eu já tentei cultivar cogumelos e observei o micélio tentando se defender das bactérias ao redor; os dois tipos de microrganismos produziam ativamente compostos para se combater mutuamente. E, ainda assim, depois de um tempo, a luta parecia chegar a um impasse, pois o micélio havia crescido por completo ao redor do foco bacteriano, impedindo que ele se espalhasse mais. Eu imagino que um cenário semelhante possa estar acontecendo nos nossos fermentos naturais, embora, dado que o ambiente da fermentação natural tende a ser mais líquido, essa luta teria de ocorrer em toda a massa e não apenas em um foco isolado. É preciso mais pesquisa sobre esse tema para entender melhor os detalhes da relação entre a levedura e as bactérias.

Outra característica interessante das bactérias da fermentação natural que vale a pena mencionar é a sua capacidade de decompor e consumir as proteínas da sua massa. Se você já assou pão de fermentação natural antes, é provável que tenha vivenciado isso em primeira mão. Você deve se lembrar, da seção Reações enzimáticas, de que a protease decompõe a rede de glúten da sua massa, resultando em uma bagunça pegajosa se ela for deixada sem assar por tempo demais. As bactérias também consomem e decompõem o glúten da sua massa por meio de um processo chamado proteólise.

Isso, para mim, era um grande enigma quando eu comecei a trabalhar com a fermentação natural. Por um lado, deixa a massa mais pegajosa. Por outro, torna a massa mais extensível e mais fácil de trabalhar. À medida que o glúten é reduzido, fica mais fácil para os microrganismos inflarem a massa, o que permite que ela cresça. Isso poderia ser comparado ao nível de esforço necessário para encher um pneu de borracha grosso em comparação com um balão fino e frágil. Este último seria fácil de encher com a boca, ao passo que o primeiro não.

Como era de esperar, a proteólise é ainda mais acelerada pela enzima protease discutida anteriormente, que ajuda na decomposição do glúten em aminoácidos menores e mais fáceis de metabolizar.

Isso, para mim, é o incrível processo da fermentação. Quando você come pão de fermentação natural, não está simplesmente consumindo farinha e água, mas o resultado final de complexos processos biológicos realizados pelas bactérias e pelas leveduras. Por causa do componente bacteriano adicional, o pão de fermentação natural costuma conter menos glúten do que uma massa baseada apenas em levedura [6]. Além disso, as bactérias homofermentativas metabolizam o etanol produzido pelas leveduras e por outras bactérias do ácido lático heterofermentativas. Nos dois casos, a maioria dos compostos resultantes são ácidos orgânicos. Cada recurso natural do seu pão de fermentação natural é reciclado pelos microrganismos em seu interior, que tentam comer tudo o que estiver disponível pelo maior tempo possível e que, a cada alimentação, se tornam mais habilidosos no aproveitamento desses recursos.

Dependendo do perfil de sabor que você prefere, é possível favorecer um ou outro ácido orgânico. A produção de ácido acético requer oxigênio e, ao privá-lo do seu fermento natural, você pode aumentar a população de bactérias do ácido lático homofermentativas. Com o tempo, elas se tornarão dominantes e superarão as bactérias produtoras de ácido acético [3].

A temperatura de fermentação ideal das suas bactérias do ácido lático depende das cepas que você cultivou no seu fermento natural. Em geral, elas funcionam melhor na temperatura usada para criar o seu fermento natural, porque você já selecionou bactérias que prosperam nessa condição.

Em um experimento notável, os cientistas examinaram as bactérias do ácido lático encontradas em folhas de milho. Eles baixaram a temperatura ambiente de 20 °C a 25 °C para cerca de 5 °C a 10 °C e, em seguida, observaram variedades das bactérias que nunca haviam sido vistas antes [14], confirmando que existe, de fato, uma grande variedade de cepas bacterianas vivendo nas folhas da planta.

A propósito, você poderia realizar um experimento semelhante iniciando um fermento natural a uma temperatura mais baixa. Em teoria, o microbioma deveria se adaptar, já que os microrganismos que mais prosperam em temperaturas mais baixas começariam a se tornar dominantes. Seria interessante ver se isso poderia influenciar ativamente o sabor do pão resultante.

Uma última observação que vale a pena mencionar: algumas fontes afirmam que fermentar a uma temperatura mais baixa pode aumentar a produção de ácido acético, enquanto fermentar a uma temperatura mais quente pode estimular a produção de ácido lático. Eu não consegui verificar isso nos meus próprios testes. É preciso mais pesquisa sobre o assunto.