INFLUENZA DELL ANIDRIDE CARBONICA SULLA VITALITÀ DI STREPTOCOCCUS THERMOPHILUS E LACTOBACILLUS DELBRUECKII SUBSP. BULGARICUS NELLO YOGURT

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1 INFLUENZA DELL ANIDRIDE CARBONICA SULLA VITALITÀ DI STREPTOCOCCUS THERMOPHILUS E LACTOBACILLUS DELBRUECKII SUBSP. BULGARICUS NELLO YOGURT INFLUENCE OF CARBON DIOXIDE ON STREPTOCOCCUS THERMOPHILUS AND LACTOBACILLUS DELBRUECKII SUBSP. BULGARICUS VIABILITY IN YOGURT 397 ELENA INNOCENTI (1),FRANCESCA PEDONESE (2), ROBERTA NUVOLONI (2),DOMENICO CERRI (2) RIASSUNTO I batteri lattici specifici dello yogurt, Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus, hanno dimostrato di possedere molte attività che influiscono positivamente sulla salute dell uomo. È però importante consumare lo yogurt quando i batteri lattici sono vivi, vitali ed in numero elevato, in modo da poter sfruttare l attività probiotica da loro esercitata. Lo scopo del presente lavoro è stato quello di valutare l effetto dell anidride carbonica sulla vitalità dei batteri lattici dello yogurt. I risultati hanno dimostrato che non ci sono differenze tra yogurt addizionato con anidride carbonica e non addizionato e che, comunque, la CO 2 non ha influito negativamente sullo sviluppo dei batteri lattici tipici dello yogurt. Parole chiave: yogurt, anidride carbonica, batteri lattici. SUMMARY Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus are the specific lactic acid bacteria of yogurt which have demostrated a lot of activities with positive effects on human health. However it s important to eat yogurt when the lactic acid bacteria are alive and viable and in great numbers, so as to take advantage of their probiotic activity. In the present work the effects of the carbonated yogurt on viability of lactic acid bacteria were investigated. The results demonstrated that there was no difference between carbonated and not-carbonated yogurt, with regard to lactic acid bacteria count. This means that carbonation didn t influence the growth of typical yogurt bacteria. Key words: yogurt, carbon dioxide, lactic acid bacteria. (1) Dottoranda in Patologia dei Piccoli Ruminanti, anno (2) Dipartimento di Patologia Animale, Profilassi, Igiene degli Alimenti - Direttore Prof. Francesco Tolari.

2 398 INTRODUZIONE I batteri lattici, più popolarmente conosciuti come fermenti lattici, sono microrganismi largamente impiegati dall uomo per l elaborazione e la conservazione di cibi e bevande da almeno 4000 anni (Giardini e coll., 1999). Già nella Bibbia è presente uno dei primi riferimenti alla nobiltà dei fermenti: la Genesi (18, 1-8) narra, infatti, che Abramo offrì al Signore carne di vitello, focacce e latte acido. Il premio Nobel E. Metchnikoff alla fine del secolo scorso aveva elaborato una teoria che stabiliva una correlazione tra la longevità delle popolazioni dell Armenia e dei Balcani e il forte consumo di latte fermentato, da lui definito alimento sano, fonte di salute e di longevità (Bottazzi, 1993; Ballarini, 1998). L intuizione di Metchnikoff ha lasciato il segno generando una rigogliosa ricerca scientifica, ancora in atto, che ha portato ad approfondire maggiormente i meccanismi dell azione probiotica e terapeutica dei batteri lattici. Gli studi e i risultati più recenti consentono infatti di affermare che i batteri lattici e, in associazione con essi, i bifidobatteri sono in grado di coprire un ruolo molto importante per la salute e il benessere dell uomo. Tra le attività probiotiche svolte da tali microrganismi nei confronti dell organismo ospite possiamo annoverare: azione anticarcinogenica ed attivazione del sistema immunitario, antibiosi da batteriocine, deconiugazione degli acidi biliari, attività ipocolesterolemica, riduzione dell emissione di idrogeno, riduzione della maldigestione del lattosio, inattivazione di composti tossici, adesione epiteliale in varie parti del tratto enterico e mantenimento di un appropriato equilibrio tra gruppi microbici diversi (Bottazzi, 1993). L insieme di tali effetti benefici per l uomo, o parte di essi, può essere favorito dal consumo di alimenti a base di latte, ricchi di batteri lattici, tra i quali lo yogurt rappresenta un ottima fonte. Lo yogurt inoltre è un prodotto alimentare di elevato valore nutritivo, adatto ad ogni tipo di alimentazione e che ben si sposa con le moderne politiche nutrizionali, tese a conservare il capitale salute ottimizzando la tavola quotidiana. Per yogurt la normativa nazionale intende il latte fermentato da microrganismi acidificanti, Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus, che devono essere presenti in quantità elevata, vivi e vitali, nel prodotto finito, fino al momento del consumo (Circolare del Ministero della Sanità 2/72).

3 399 Inoltre, si prevede che il numero totale di microrganismi al momento della vendita non sia inferiore a 1*10 6 unità formanti colonia per grammo di prodotto (UFC/g) per ciascuna specie (norma UNI n U , 1993). Al momento del consumo però l ambiente acido dello stomaco e la presenza di sali biliari nel primo tratto dell intestino riducono la sopravvivenza di questi microrganismi. È quindi importante consumare lo yogurt quando i fermenti sono ancora vitali ed in numero elevato così che possano superare la barriera gastrica, colonizzare l intestino e quindi esercitare la loro attività probiotica. A questo proposito, lo scopo della presente ricerca è stato quello di determinare il possibile ruolo dell anidride carbonica nei confronti della vitalità di tali batteri durante il periodo di conservazione del prodotto, previo trattamento con tale gas del latte destinato alla produzione dello yogurt. L aggiunta di anidride carbonica, infatti, è uno dei metodi più sperimentati da vari Autori (King & Nagel, 1967; Tamime & Deeth, 1980; Hotchkiss & Lee, 1996; Calvo e coll., 1999; Glass e coll., 1999; Karagul-Yuceer e coll., 2001) per prolungare il periodo di shelf-life dello yogurt. MATERIALI E METODI La prova è stata effettuata utilizzando un ceppo di Streptococcus thermophilus e un ceppo di Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus isolati da un campione di yogurt del commercio ed identificati secondo le norme UNI e Tali ceppi, prima di essere impiegati nella produzione dello yogurt, sono stati testati per la presenza di batteriofagi allo stato di profago, secondo la metodica descritta da Ottaviani (1991). Per l esecuzione della prova sono stati impiegati campioni (A e B) di latte sterilizzato da un litro ciascuno. In via preliminare tale latte è stato sottoposto a Par-Test (Oxoid) al fine di escludere la presenza di sostanze inibenti. Il campione A è stato trattato con CO 2 insufflata direttamente all interno del contenitore del latte. L insufflazione è terminata al raggiungimento di un valore di ph del latte trattato pari a 6.00 (ph iniziale 6.59), misurato con strumentazione PHMETER GLP 21 (Crison). Il campione A e il campione B, non trattato con anidride car-

4 400 bonica, sono stati inoculati con una coltura in latte magro ricostituito al 10% di Streptococcus thermophilus e di Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus, rispettando il rapporto 2:1 tra cocchi e bacilli, secondo la consueta tecnologia di produzione. Entrambi i campioni sono stati posti ad incubare a 42 C fino ad avvenuta coagulazione del latte. Da ciascun campione è stato successivamente prelevato lo yogurt, deposto in provette sigillate con capsula e conservate a +4 C per tutto il periodo della prova. La misurazione del ph e la determinazione quantitativa (secondo la norma UNI 10356) di Streptococcus thermophilus e di Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus sono state effettuate a 1, 7, 15, 30, 40, 50, 60 giorni di conservazione a +4 C per entrambi i campioni. RISULTATI Le indagini condotte per verificare la presenza di sostanze inibenti nel latte impiegato nella prova sono risultate negative. Anche la ricerca di batteriofagi nei ceppi impiegati per la preparazione dello yogurt è risultata negativa. In Figura 1 è rappresentata la variazione dei valori di ph dei campioni A e B durante tutto il periodo di conservazione del prodotto alla temperatura di +4 C. Nelle Figure 2 e 3 sono visualizzate le curve di crescita rispettivamente di Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e di Streptococcus thermophilus durante il periodo di conservazione. I valori sono espressi in unità formanti colonia per grammo di yogurt in scala logaritmica (log UFC/g). DISCUSSIONE I risultati di tale studio non hanno evidenziato differenze fra il campione trattato con CO 2 e quello non trattato. Infatti, le differenze dei valori delle cariche batteriche dei due campioni si sono dimostrate praticamente nulle. Durante le prime due settimane di conservazione del prodotto si è riscontrata una buona presenza di batteri lattici vivi in entrambi i campioni, con un picco quantitativo del numero di cellule batteriche intorno alla prima settimana. Superati i primi 15 giorni si è osservata una decrescita batterica graduale ma continua,

5 401 Fig. 1. Variazioni di ph nello yogurt addizionato con CO 2 e nel controllo durante il periodo di conservazione. Fig. 2. Curva di crescita di Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus durante il periodo di conservazione. con una maggiore resistenza di Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus rispetto a Streptococcus thermophilus nei confronti del processo di acidificazione, come peraltro già osservato da altri Autori (Karagul-Yuceer e coll., 2001). L aggiunta di CO 2 al latte destinato

6 402 Fig. 3. Curva di crescita di Streptococcus thermophilus durante il periodo di conservazione. alla produzione di yogurt non ha aumentato la vitalità dei ceppi batterici utilizzati. È stato comunque dimostrato come tale trattamento non causi neppure alterazione dello sviluppo dei batteri lattici (Karagul- Yuceer e coll., 2001). Si deve però sottolineare che l uso della CO 2 sembra diminuire la vitalità dei batteri Gram negativi (Calvo e coll., 1999), oltre a provocare una totale inibizione dello sviluppo di lieviti e muffe indesiderate, eventualmente presenti nel prodotto (Tamime & Deeth, 1980). L impiego del trattamento del latte con CO 2, quindi, può essere considerato come un mezzo per inibire la crescita di batteri contaminanti senza comunque influenzare negativamente i batteri tipici dello yogurt, che svolgono un effetto protettivo sullo stato di benessere del consumatore. BIBLIOGRAFIA BALLARINI G. (1998). Latti fermentati: antropologia di un alimento. In ITEMS - I latti fermentati - Stamperia artistica nazionale Editore. BOTTAZZI V. (1993). Microbiologia lattiero-casearia. Ed. Edagricole, Bologna. CALVO M.M., MONTILLA A., COBOS A. (1999). Lactic acid production and rheological properties of yogurt made from milk acidified with carbon dioxide. J. Sci. Food Agric., 79: Circolare amministrativa del Ministero della Sanità n 2 del 4/01/ Produzione e commercio dello yogurt.

7 403 GIARDINI A., VIGEZZI P., BIANCHI SALVADORI B. (1999). Fermenti lattici. Dossier Inf. Zoot., 1: GLASS K.A., KAUFMAN K.M., SMITH A.L., JOHNSON E.A., CHEN J.H., HOT- CHKISS J. (1996). Toxin production by Clostridium botulinum in pasteurised milk treated with carbon dioxide. J. Food Prot., 3: HOTCHKISS J., LEE E. (1999). Extending shelf life of dairy products with dissolved carbon dioxide. J. Food Prot., 62: KARAGUL-YUCEER Y., WILSON J.C., WHITE C.H. (2001). Formulations and processing of yogurt affect the microbial quality of carbonated yogurt. J. Dairy Sci., 84: KING. D., NAGEL C.W. (1967). Growth inhibition of Pseudomonas by carbon dioxide. J. Food Sci., 32: NORMA UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione) (1993) Yogurt: conta dei microrganismi caratteristici - Tecnica per il conteggio delle colonie a 37 C. NORMA UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione) (1993) Yogurt: conta dei microrganismi caratteristici (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus). NORMA UNI (Ente Nazionale Italiano di Unificazione) n U (1993) Yogurt e Yogurt con aggiunta di altri ingredienti alimentari: definizione, composizione e caratteristiche. OTTAVIANI F. (1991). L analisi microbiologica dei prodotti lattiero-caseari. Ed. Tecniche Nuove, Milano. TAMIME A.Y., DEETH H.C. (1980). Yogurt: technology and biochemistry. J. Food Prot., 43:

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