Batteri Lattici e Fermentazione

Microrganismi utili nella fermentazione: batteri lattici

• I batteri lattici sono microrganismi utili che svolgono un ruolo vitale nei processi fermentativi, conferendo aroma, sapore e sicurezza agli alimenti.
• Sono un gruppo eterogeneo che include diversi generi come Lactobacillus, Streptococcus, Lactococcus, Enterococcus, Leuconstoc, Pediococcus e Carnobacterium.
• Sono caratterizzati da diverse modalità di fermentazione, che possono essere omofermentative, eterofermentative facoltative o eterofermentative obbligate.

Omofermentazione

• Omofermentanti obbligati: producono esclusivamente acido lattico dalla fermentazione degli esosi. Non sono in grado di fermentare i pentosi.
• Omofermentanti facoltativi: fermentano gli esosi in acido lattico e possono anche fermentare i pentosi, con la produzione di acido lattico e altri prodotti.

Eterofermentazione

• Eterofermentati facoltativi: fermentano i pentosi in acido lattico e acido acetico. Possono anche fermentare esosi, ma producono anche acido lattico, acido acetico, acido formico ed etanolo.
• Eterofermentati obbligati: fermentano gli esosi producendo acido lattico, CO2 e acido acetico, o etanolo, in quantità equimolari. Fermentano anche i pentosi, producendo acido lattico e acido acetico.

Generi di Batteri Lattici

Genere Lactococcus

• Omofermentante obbligato.
• Produce acido lattico.
• Comprende tre specie: L.lactis, L. cremoris, L. var.diacetylactis.

Genere Enterococcus

• Omofermentante.
• Produce acido lattico.
• Fermenta il lattosio.
• È un indice di contaminazione fecale di acqua e prodotti carnei e vegetali, se di origine umana.
• Svolge un ruolo positivo nella stagionatura del formaggio.
• Fa parte della microflora termodurica del latte.

Genere Leuconostoc

• Eterofermentanti obbligati.
• Produce acido lattico.
• Fermenta il citrato.
• Habitat vegetale.
• Sono considerati protettivi per la produzione di burro e alcuni formaggi freschi.
• Svolgono un ruolo nella fermentazione malolattica del vino.

Genere Pediococcus

• Omofermentante.
• Produce acido lattico.
• Habitat animale e vegetale
• Può causare alterazioni in birra, vino e prodotti salati.
• È importante per la stagionatura dei formaggi e negli impasti acidi per la produzione di alcuni prodotti da forno (cracker).

Genere Carnobacterium

• Eterofermentanti obbligati.
• Producono sostanze antimicrobiche "carnocine" attive contro microrganismi alterativi e patogeni.

I Batteri Lattici

• I batteri lattici sono una famiglia di microrganismi eterogenei che fermentano diversi nutrienti, principalmente in acido lattico.
• Possono essere omofermentanti (producono principalmente acido lattico) o eterofermentanti (producono acido lattico e altri prodotti come acido acetico, etanolo, CO2 e acido formico).
• Presentano forma sferica o bastoncellare, sono Gram +, immobili, asporigeni, anaerobi facoltativi o microaerofili.
• Sono catalasi negativi con accumulo di acqua ossigenata, non patogeni, non tossinogeni, e acido tolleranti, a volte acidofili.

Tipi di fermentazione dei batteri lattici:

• Omofermentanti Obbligati: fermentano i carboidrati esosi producendo esclusivamente acido lattico. Non fermentano i pentosi e non producono gas.
• Eterofermentanti Facoltativi: fermentano i pentosi ad acido lattico e acido acetico. Fermentano anche gli esosi producendo acido lattico, ma alcune specie producono anche acido acetico, acido formico e/o etanolo.
• Eterofermentanti Obbligati: fermentano gli esosi producendo acido lattico, CO2 e acido acetico e/o alcol etilico in quantità equimolare. Sono capaci di fermentare anche i pentosi con produzione di acido lattico e acetico.

Classificazione dei batteri lattici:

• Lactobacillus
• Streptococcus
• Lactococcus
• Enterococcus
• Leuconostoc
• Pediococcus
• Carnobacterium

Genere Lactococcus

• Omofermentante obbligato, produce acido lattico.
• Comprende tre specie: L. lactis, L. cremoris, L. var. diacetylactis.

Genere Enterococcus

• Omofermentante, produce acido lattico.
• Fermenta il lattosio.
• Indice di contaminazione fecale di acqua, prodotti carnei e vegetali di origine umana.
• Svolge un ruolo positivo nella stagionatura del formaggio.
• Parte della microflora termodurica del latte.

Genere Leuconostoc

• Eterofermentante obbligato, produce acido lattico.
• Fermenta il citrato.
• Habitat vegetale.
• Considerati protecnologici per la produzione di burro, alcuni formaggi freschi e la fermentazione malolattica del vino.

Genere Pediococcus

• Omofermentante, produce acido lattico.
• Habitat animale e vegetale.
• Può causare difetti nella birra, vino e prodotti salati.
• Importante per la stagionatura dei formaggi e negli impasti acidi per la produzione di alcuni prodotti da forno (cracker).

Genere Carnobacterium

• Eterofermentanti obbligati, producono sostanze antimicrobiche "carnocine" attive contro microrganismi alterativi e patogeni.

Ruolo dei microrganismi negli alimenti

• I microrganismi negli alimenti possono determinare trasformazione dei componenti con formazione di sostanze:
  • positive dal punto di vista nutrizionale e organolettico
  • tossiche che determinano la perdita di salubrità e rischio per la salute del consumatore.
• Gli eventi microbiologici che alterano la sicurezza e la qualità di un alimento sono legati al numero di cellule microbiche presenti:
  • alimento colonizzato > 10⁴ UFC/g
  • alimento contaminato > 10⁶ UFC/g

Effetti dei microrganismi:

• Gradevoli: microrganismi utili, virtuosi, benefici
• Sgradevoli: microrganismi contaminanti e deterioranti
• Dannosi per la salute: microrganismi patogeni

Attività della fermentazione:

• È il più antico processo biotecnologico utilizzato per la conservazione di alimenti e bevande.
• Implica l’attività microbica come ruolo chiave.
• Comporta:
  • Prolungamento della "shelf-life"
  • Trasformazione dell'alimento modificandone valore nutrizionale, caratteristiche aromatiche e aspetti salutistici.
  • Consumo quasi totale degli zuccheri, garantendo la sicurezza microbiologica del prodotto
  • Generazione di composti ad azione antimicrobica
  • Incrementa il valore nutrizionale degli alimenti, Biosintesi di vitamine, aminoacidi essenziali, proteine, aumento della digeribilità di fibre e proteine, e degradazione di fattori antinutrizionali.

I microrganismi "virtuosi o utili"

• Sono microrganismi che provocano effetti positivi nei prodotti alimentari.
• Batteri lattici e lieviti, a volte accompagnati da altri gruppi come batteri propionici, micrococcacee e muffe.
• I bifidobatteri (probiotici) e batteri acetici sono agenti della produzione dell'aceto per via ossidativa.

Batteri Lattici

• Microbiota dominante nei prodotti lattiero-caseari e coinvolti nei processi fermentativi della carne.

Lieviti

• Intervengono prevalentemente nella produzione di bevande fermentate come vino, birra, superalcolici.
• Batteri lattici e lieviti costituiscono gli impasti acidi.

Questo quiz esplora i batteri lattici e il loro ruolo nei processi di fermentazione. Scoprirai le differenze tra omofermentazione ed eterofermentazione, nonché i vari generi di batteri coinvolti. Metti alla prova la tua conoscenza sui microrganismi utili nella produzione alimentare.