IN BREVE
Il batterio Lactobacillus kefiranofaciens OSU-BDGOA1 e il lievito Kluyveromyces marxianus bdgo-ym6 sono stati precedentemente isolati dai grani di kefir e hanno mostrato tratti probiotici in monocoltura e cocoltura. Questa ricerca valuta l’effetto dell’introduzione di microrganismi probiotici di kefir in monocoltura e in cocoltura insieme a colture starter di yogurt sulle proprietà fisico-chimiche e reologiche, sui composti aromatici volatili, sulla sopravvivenza dei microrganismi durante la digestione simulata e sugli attributi sensoriali dei prodotti fermentati finali. L’incorporazione di L. kefiranofaciens OSU-BDGOA1 in monocoltura ha mostrato risultati promettenti, con conseguente prodotto finale con caratteristiche favorevoli e potenzialmente in grado di migliorare la consistenza del prodotto. Si è anche verificato un aumento significativo nella concentrazione di composti aromatici volatili desiderabili nello yogurt con la monocoltura, in particolare 2,3-butandione, che mostra una correlazione positiva con il sapore burroso nell’analisi sensoriale. L’inclusione di L. kefiranofaciens nella monocoltura ha anche promosso migliori attributi sensoriali ed è stata significativamente migliore rispetto allo yogurt con la co-coltura con il lievito, mostrando risultati promettenti per l’incorporazione di questo batterio probiotico in prodotti lattiero-caseari fermentati funzionali.
INTRODUZIONE
Animata da una maggiore consapevolezza dell’attenzione alla salute da parte dei consumatori, l’industria alimentare ha spinto i ricercatori a sviluppare una varietà di prodotti alimentari sani con l’aggiunta di probiotici, prebiotici e altri componenti funzionali (Balthazar et al., 2022). Secondo la definizione attuale, i probiotici sono microrganismi vivi che conferiscono un beneficio per la salute se consumati in quantità adeguate (Hill et al., 2014), mentre i prebiotici sono un substrato utilizzato selettivamente dai microrganismi ospiti che conferiscono un beneficio per la salute (Cunningham et al., 2021). In questo senso, un prodotto simbiotico contiene entrambi questi componenti e la popolarità di tali prodotti sta aumentando tra i consumatori, spinta dalla percezione che il consumo migliori la salute intestinale e il benessere generale (Suez et al., 2019). I prodotti lattiero-caseari fermentati come yogurt, kefir commerciale e altri sono considerati tra i migliori metodi di somministrazione di probiotici. I probiotici disponibili in commercio nei prodotti lattiero-caseari fermentati includono principalmente ceppi di batteri Lactobacillus spp. e Bifidobacterium spp.; tuttavia, sul mercato è disponibile una selezione limitata di ceppi. C’è interesse nel trovare nuovi candidati probiotici e le tecniche di sequenziamento genomico e i nuovi metodi di coltivazione, ora ampiamente disponibili, hanno consentito l’isolamento e la caratterizzazione di nuovi candidati non solo dai prodotti fermentati, ma anche dal microbioma umano (Cunningham et al., 2021). L’opportunità di utilizzare tecnologie omiche per decifrare le interazioni di rete tra complessi consorzi microbici promuove lo studio del potenziale dei probiotici multiceppo e dei loro effetti sinergici per migliorare la salute umana.
Oltre agli evidenti benefici per la salute dell’integrazione probiotica, l’inclusione di microrganismi probiotici può svolgere altre funzioni tecnologiche nel prodotto. Queste funzioni includono il miglioramento delle proprietà fisico-chimiche e testuali, nonché il miglioramento di attributi sensoriali come la morbidezza e la sensazione in bocca, principalmente attribuiti alla produzione di esopolisaccaridi (EPS) da parte di batteri produttori di EPS (Garcia-Fernandez et al., 2021). L’uso di ceppi produttori di EPS nella produzione di prodotti lattiero-caseari fermentati influisce sulle proprietà fisiche del prodotto, in base alla composizione monosaccaridica dell’EPS, al peso molecolare, alla ramificazione e alla capacità di interagire con le proteine del latte. EPS più idrofili migliorano le caratteristiche desiderabili nello yogurt, mentre EPS più idrofobi possono conferire al prodotto una sensazione in bocca viscida e scivolosa (Hassan et al., 2003).
I probiotici non vengono in genere utilizzati senza colture starter nell’industria lattiero-casearia a causa della lenta crescita dei batteri probiotici, della scarsa acidità durante la fermentazione e dei lunghi tempi di incubazione (fino a 48 ore). Pertanto, le interazioni microbiche tra colture starter e batteri probiotici devono essere studiate durante la fermentazione e la conservazione per prevedere cambiamenti nel profilo fisico-chimico, reologico e sensoriale dei prodotti finali. Inoltre, è essenziale garantire la vitalità dei microrganismi probiotici durante la fermentazione e la conservazione ai livelli richiesti per mostrare effetti probiotici (Wang et al., 2021). Lo yogurt viene spesso scelto come veicolo per la somministrazione di probiotici grazie alla sua composizione ricca di nutrienti e alla capacità tampone, che aiutano la proliferazione e la sopravvivenza dei probiotici in condizioni del tratto gastrointestinale (Zhang et al., 2022).
CONCLUSIONE
L’aggiunta di L. kefiranofaciens in monocoltura e co-coltura con K. marxianus non ha influenzato la composizione prossimale del prodotto o la sopravvivenza dei microrganismi durante la digestione simulata. C’è stato un aumento significativo di composti aromatici volatili desiderabili nello yogurt con la monocoltura, in particolare 2,3-butandione, che era altamente correlato con il sapore burroso nell’analisi sensoriale. Pertanto, ha promosso migliori attributi sensoriali ed è stato notevolmente migliore dello yogurt con la co-coltura. Lo yogurt con la monocoltura ha mostrato caratteristiche più simili a solidi e contenuto di EPS, migliorando significativamente la consistenza del prodotto e quindi migliorando l’esperienza sensoriale complessiva per i consumatori. Pertanto, questi risultati mostrano risultati promettenti incorporando questo batterio probiotico in prodotti lattiero-caseari fermentati funzionali.
Brianda D. González-Orozco, Chloe J. McGovern, Sheryl A. Barringer, Christopher Simons, Rafael Jiménez-Flores, and Valente B. Alvarez