Fermentazione con il koji

Il koji è riso, orzo, frumento o soia cotti al vapore su cui si è fatta crescere una muffa, quasi sempre Aspergillus oryzae, finché non sono pieni di enzimi. Mescolati ad altri cereali, a legumi, a sale o ad acqua, quegli enzimi trasformano l'amido in zuccheri e le proteine in frammenti più piccoli: è il primo passo del sake, del miso e della salsa di soia. A Shangshan, nella Cina meridionale, muffe coltivate sul riso facevano già fermentare una bevanda circa 10.000-9000 anni fa.

Che cos’è

Il koji è fatto di cereali o legumi colonizzati da una muffa. In Giappone la parola indica sia la muffa sia il riso, l’orzo, il frumento o la soia cotti su cui cresce. Di solito si tratta di Aspergillus oryzae. La si coltiva di proposito in strati sottili, al caldo e in aria molto umida, e la si raccoglie prima che diventi verde formando le spore. Quello che si cerca sono i suoi enzimi, le proteine che una muffa rilascia per digerire il proprio cibo.

Il koji è l’avviatore di molti cibi e bevande dell’Asia orientale. Il koji di riso, mescolato a riso al vapore, acqua e lievito, diventa sake. La soia schiacciata con koji e sale e lasciata maturare diventa miso. Soia e frumento invasi dal koji e poi immersi in salamoia danno la salsa di soia. In Cina i fermenti della stessa famiglia si chiamano qu. Spesso vengono pressati in mattoni di cereale frantumato in cui convivono diverse muffe, lieviti e batteri; alcuni si basano su una muffa rossa, Monascus, quella del koji rosso.

Il koji tradizionale si prepara in una stanza calda rivestita di legno. Il riso cotto al vapore viene raffreddato, cosparso con una polvere di spore secche e steso in vassoi di legno poco profondi sistemati su scaffali. Mentre la muffa cresce, gli operai lo rigirano e lo sgranano a mano.

Come funziona

La cottura al vapore prepara il chicco. L’amido crudo è stretto in granuli duri che gli enzimi attaccano solo lentamente; calore e acqua li fanno gonfiare e ammorbidire, e l’amido diventa facile da digerire. Poi il riso si lascia raffreddare prima di aggiungere le spore, che il calore ucciderebbe.

Le spore germinano in filamenti sottili, le ife, che corrono sulla superficie di ogni chicco e vi penetrano; presto i chicchi sono coperti da un feltro bianco. Crescendo, la muffa respira e produce calore, così lo strato si scalda da solo; rigirarlo a mano fa uscire il calore ed entrare aria. Man mano che i chicchi si asciugano un poco, la muffa rallenta e poi si ferma. A quel punto i filamenti hanno rilasciato grandi quantità di amilasi, che tagliano l’amido in zuccheri, e di proteasi, che tagliano le proteine in peptidi e amminoacidi.

Ogni uso ha il suo ceppo. Un koji da sake richiede una muffa ricca di amilasi, perché lo zucchero che libera è ciò che il lievito trasforma in alcol. Un koji da salsa di soia richiede più proteasi che amilasi, perché il sapore viene dalla proteina di soia demolita; parte della salsa di soia si fa con una parente stretta, Aspergillus sojae. Se la si lascia crescere, la muffa solleva steli terminati da teste rotonde coperte di catene di spore giallo-verdi. Quelle spore si essiccano e si vendono per avviare il lotto successivo.

Il miso matura sotto un coperchio caricato di pietre.

Una volta mescolato, il koji continua a lavorare. Nel miso i suoi enzimi proseguono la digestione della soia durante la maturazione, e intervengono microbi che tollerano il sale: un lievito, Zygosaccharomyces rouxii, e un batterio lattico, Tetragenococcus halophilus. Il sale tiene lontani quasi tutti gli altri microbi, e la pasta scurisce e prende sapore col tempo. Un miso di riso può essere pronto abbastanza presto, mentre un miso di soia matura per mesi, e ancora più a lungo senza trattamento termico.

Aspergillus oryzae è una muffa addomesticata. I suoi geni sono quasi identici a quelli di Aspergillus flavus, una muffa comune dei raccolti che può produrre aflatossina, un veleno potente. Negli anni Settanta, studi giapponesi sui ceppi avviatori non ne trovarono nessuno che producesse aflatossina, e la genomica ha poi mostrato che i geni necessari sono in parte eliminati o silenti nei ceppi di koji.

Come si fa

Coltivare il koji non è un’attività da fare in casa: un vassoio di riso cotto, caldo e umido, accoglie altrettanto bene le muffe selvatiche, alcune velenose, e un principiante non sa distinguerle. Il koji di riso essiccato, venduto in alcuni negozi di alimentari, mostra il suo enzima principale all’opera senza far crescere nulla.

Lo iodio diventa blu-nero dove resta amido e rimane marrone dove il koji lo ha demolito.

Stemperate un cucchiaio di amido di mais o di fecola di patate in un po’ d’acqua fredda. Chiedete a un adulto di versarvi sopra acqua calda del bollitore mentre mescolate, fino a ottenere una salda chiara e fluida, e lasciatela intiepidire. Mettete un cucchiaio di salda in ciascuno di due piattini. Nel secondo aggiungete un pizzico di chicchi di koji schiacciati con qualche goccia d’acqua tiepida. Coprite entrambi i piattini e aspettate.

Poi aggiungete una goccia di soluzione di iodio in ciascuno. Da solo lo iodio è giallo-bruno e diventa blu-nero quando incontra l’amido. Il piattino senza koji si scurisce subito. In quello con il koji, dove l’amilasi ha tagliato l’amido in zuccheri, il colore resta più chiaro, e dopo un’attesa più lunga rimane marrone. Per verificare che agisca un enzima, un adulto può prima far bollire un pizzico di koji in poca acqua: il calore distrugge l’enzima, e quel piattino diventa blu-nero come il primo.

Storia ed evoluzione

Le tracce più antiche di muffe coltivate su cereali per farli fermentare vengono dal basso corso dello Yangtze, in Cina. A Shangshan, nello Zhejiang, vasi della fase più antica del sito, risalenti a circa 10.000-9000 anni fa, contengono residui di riso insieme a resti di lieviti e della muffa rossa Monascus. I ricercatori vi leggono le tracce di un avviatore qu, muffe coltivate sul riso per preparare una bevanda. A Qiaotou, un sito di circa 9000 anni fa nella stessa provincia, vasi per bere contenevano muffe la cui forma corrisponde ad Aspergillus e a Rhizopus, identificate dall’aspetto e non dalla specie. Machida e i suoi colleghi, che ricostruiscono la genetica e la storia del koji, collocano l’origine di questo tipo di fermentazione in Cina 3000-2000 anni fa, molto dopo questi residui.

I fermenti cinesi sono spesso pressati in mattoni di cereale frantumato in cui crescono diverse muffe.

Nel II secolo d.C. alcuni studiosi cinesi descrivevano già paste di soia, carne o pesce preparate con fermenti di cereali. Un trattato di agricoltura del VI secolo, il Qimin yaoshu, riporta una pasta di soia fatta con fermenti di frumento in polvere e in chicchi, sale e salamoia. Queste paste, jiang in cinese, diventarono in Giappone lo hishio, e nell’VIII secolo un ufficio del palazzo legato alle cucine imperiali preparava hishio di soia.

In Giappone l’avviatore divenne un mestiere. Nel periodo Muromachi, dal XIV al XVI secolo, i venditori di spore di koji erano riuniti in una corporazione, la Koji-za. I produttori di spore coltivavano la muffa con la cenere bianca di foglie di latifoglie bruciate, che teneva lontani i microbi indesiderati. Negli anni Settanta dell’Ottocento Hermann Ahlburg, un tedesco che insegnava a Tokyo, isolò la muffa dal koji e la chiamò Eurotium oryzae; Ferdinand Cohn la ribattezzò poi Aspergillus oryzae.

La muffa entrò allora nell’industria. Nel 1894 Jokichi Takamine brevettò un modo per coltivarla in strati sottili su crusca di frumento umida ed estrarne l’enzima che digerisce l’amido, venduto come Taka-diastasi contro le cattive digestioni. Il suo genoma è stato sequenziato nel 2005. Il confronto con Aspergillus flavus indica una muffa addomesticata da una lunga selezione nelle mani dei produttori di avviatori, che ha perso la capacità di produrre aflatossina e fabbrica enzimi in grande quantità.