Post-acidificazione cause e soluzioni

Per ridurre il problema si può intervenire sulla tecnologia di produzione e selezionare i ceppi di batteri lattici più adatti sulla base del continuo sviluppo delle tecniche di biologia molecolare e delle conoscenze di genetica microbica.

Maria Chiara Remagni1,2, Giovanni Eraclio2, Domenico Carminati1
1 Consiglio per la Ricerca e la Sperimentazione in Agricoltura, Centro di Ricerca per le Produzioni Foraggere e Lattiero-Casearie (CRA-FLC-Lodi)
2 DeFENS Dipartimento di Scienze per gli Alimenti, la Nutrizione e l’Ambiente, Università degli Studi di Milano

Nella produzione dello yogurt, la simbiosi tra i batteri afferenti alle specie Streptococcus thermophilus e Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus regola il processo fermentativo. Durante le fasi successive di conservazione e commercializzazione, il prodotto può subire un ulteriore abbassamento del pH dovuto alla continua produzione di acido lattico. Tale fenomeno è definito post-acidificazione ed è responsabile della possibile alterazione delle caratteristiche funzionali e organolettiche del prodotto finito. Nei processi lattiero-caseari, la velocità di acidificazione in latte rappresenta un parametro molto importante per quanto riguarda il processo di trasformazione. Infatti, dal punto di vista tecnologico l’acidificazione operata dai batteri lattici coadiuva l’azione degli enzimi del caglio, la cui maggiore attività si ha a pH acidi, nel favorire la formazione di un coagulo caseinico.

Il fenomeno

Per quanto riguarda la preparazione di latti fermentati (yogurt e similari), l’acidificazione del latte è il fattore determinate per la loro produzione. Nello specifico, l’abbassamento del pH porta alla parziale denaturazione delle caseine e alla successiva coagulazione a formare un gel contenente siero. Nella produzione dello yogurt, la simbiosi tra i batteri afferenti alle specie Streptococcus thermophilus e Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus regola il processo fermentativo che avviene alla temperatura di 42-45°C. S. thermophilus è il più rapido a crescere e crea le condizioni favorevoli alla crescita di L. delbrueckii subsp. bulgaricus: la diminuzione del pH fino a valori di circa 5,7, la riduzione del potenziale redox, il consumo dell’ossigeno disciolto, la produzione di CO2 a seguito dell’attività ureasica, e la produzione di acido formico sono i fattori che stimolano la crescita del lattobacillo. Per contro, la maggior attività protesica di L. delbrueckii subsp. bulgaricus porta alla formazione di corti peptidi ed aminoacidi dalla caseina che stimolano la crescita di S. thermophilus (Angelov et al., 2009).

A livello industriale, il processo fermentativo termina al raggiungimento del pH 4,2-4,5, tuttavia durante le fasi successive di conservazione e commercializzazione che normalmente possono oscillare tra 4 e 12°C, il prodotto può subire un’ulteriore acidificazione dovuta alla continua produzione di acido lattico, che determina un abbassamento del pH a valori <4,0. Tale fenomeno è definito post-acidificazione ed è responsabile dell’aumento del sapore acido del prodotto, spesso associato a un sapore amaro (da proteolisi), che ne alterano le caratteristiche organolettiche. Entrambi i fenomeni sono attribuiti unicamente alla specie L. delbrueckii subsp. bulgaricus. La post-acidificazione può causare anche una maggior separazione di siero durante lo stoccaggio, oltre ad avere un’influenza negativa sulla sopravvivenza dei batteri lattici, che comporta il rischio di una più rapida diminuzione del numero di batteri vivi e vitali.

A livello biochimico, questo fenomeno è causato dalla continua fermentazione degli zuccheri presenti nel mezzo. Il meccanismo del trasporto del lattosio in S. thermophilus differisce da quello dei lattococchi, che presentano un sistema specifico per il trasporto di tale zucchero (PEP-PTS, fosfoenolpiruvato-fosfotranferasi). Infatti questo microrganismo non presenta il trasportatore ma possiede un sistema permeasico di antiporto che consente l’internalizzazione del lattosio e la fuoriuscita del galattosio dall’interno della cellula. Contrariamente, L. delbrueckii subsp. bulgaricus presenta trasportatori attivi di questo zucchero. In generale, L. delbrueckii subsp. bulgaricus non utilizza il galattosio ma solo in associazione con S. thermophilus questo è reso possibile. A livello tecnologico questo risulta essere un problema in quanto si protrae il processo di acidificazione a opera di L. delbrueckii subsp. bulgaricus.

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