Bevande probiotiche vegetali: ugualmente efficaci come le tradizionali
La maggior parte delle bevande probiotiche commerciali è a base di latticini. Con l’aumento del veganismo, dell’allergia al latte e dell’intolleranza al lattosio, le bevande probiotiche “pulite” senza latticini sono diventate sempre più necessarie. Quelle a base di frutta e verdura sono naturalmente ricche di antiossidanti e vitamine, migliorando la funzione immunitaria e la salute intestinale e la qualità della vita. I succhi di frutta sono considerati salutari, hanno un buon sapore e sono apprezzati a tutte le età, il che li rende opzioni probiotiche ideali. L’aggiunta di probiotici come il Lactobacillus a queste bevande si traduce in un alimento funzionale senza latticini considerato sano. La sfida principale consiste nel mantenere vivo il probiotico a una concentrazione di 10⁶ UFC/mL o superiore per tutta la durata di conservazione del prodotto.
La frutta è ricca di acidi organici, che possono causare la perdita di vitalità delle cellule probiotiche nel tempo in condizioni di refrigerazione. L’elevato contenuto di zuccheri e sali, l’attività metabolica, l’ossigeno disciolto e le reazioni redox nei succhi di frutta aumentano questo fenomeno. Inoltre, le caratteristiche sensoriali e fisiche dei succhi fortificati (colore, sapore, odore o limpidezza) potrebbero deteriorarsi durante la conservazione. I metodi per superare questi problemi includono la selezione di ceppi con maggiore resistenza agli acidi, l’aggiunta di fibre prebiotiche o polifenoli, la microincapsulazione di cellule probiotiche, l’essiccazione a spruzzo e la liofilizzazione. Il Lactobacillus è un probiotico ampiamente utilizzato, la cui stabilità dipendente dal ceppo varia anche in base all’acidità e al contenuto fenolico.
Ad esempio, il ceppo L. casei DN-114001 sopravvive fino a 12 settimane a 4 °C, mentre L. salivarius sopravvive scarsamente dopo sole due settimane di conservazione. Analogamente, L. plantarum NCIMB 8826 si è dimostrato instabile in terreni acidi come il succo di mirtillo rosso e di melograno, ma non in quello di arancia e ananas. In un ultimo studio, un’azienda di trasformazione di frutta e verdura ha fornito tre miscele 100% frutta o verdura: estratto di zenzero composto principalmente da mela, una miscela di estratti di frutta tropicale e una miscela contenente avocado. Le miscele contenevano combinazioni di zenzero, avocado, mela, pera, ananas, banana, mango, frutto della passione e spinaci. Queste sono state inoculate con tre ceppi commerciali di Lactobacillus: L. reuteri, L. casei e L. plantarum nella loro forma libera, a circa 107 UFC/mL.
La loro sopravvivenza, la stabilità del succo e la loro qualità sensoriale sono state valutate durante la shelf life primaria e secondaria. Le miscele di estratti di frutta e verdura sono apprezzate dai consumatori perché possono agire in sinergia in termini di contenuto nutrizionale, capacità antiossidante e appeal sensoriale. L’analisi attuale ha esaminato la vitalità del ceppo selezionato in un substrato simile al prodotto commerciale a base vegetale. Lo studio ha utilizzato tre estratti con un contenuto di zuccheri comparabile. L’estratto di zenzero presentava la percentuale di carboidrati più significativa grazie al suo maggiore contenuto di fibre. Come previsto, l’estratto contenente avocado presentava una quantità di grassi sei volte superiore e più proteine rispetto agli altri due.
Tutti erano ricchi di composti fenolici, il più elevato nell’estratto di avocado, e di flavonoidi e l’estratto tropicale presentava i livelli più elevati di entrambi. Pertanto, il probiotico era stabile nell’estratto. La conta dei probiotici vitali non si è alterata in modo significativo durante la shelf-life primaria o secondaria, rimanendo superiore a 106 UFC/mL in tutte le combinazioni testate, indipendentemente dal ceppo o dalla matrice. Un risultato citato in letteratura osserva che gli estratti a base di malto possono promuovere la sopravvivenza del Lactobacillus plantarum in condizioni di refrigerazione grazie al loro elevato contenuto di zuccheri rispetto agli estratti di grano e orzo. Ciò favorisce la sintesi di ATP, fondamentale per la vitalità cellulare a pH acido.
Analisi delle proprietà e della stabilità fisica e chimica
Il pH dei campioni arricchiti con probiotici è rimasto stabile per tutta la durata di conservazione, ad eccezione dell’estratto di avocado, che ha mostrato un andamento crescente fino al giorno 21. Ciò è probabilmente dovuto alla degradazione della vitamina C naturalmente presente o all’ossidazione degli acidi grassi insaturi. La crescita dei batteri alterativi aumenta il pH. A un pH acido, la crescita dei patogeni viene inibita. Pertanto, la stabilità del pH conferma anche l’efficacia del trattamento ad alta pressione per la conservazione. Tuttavia, dopo l’apertura della confezione (durata di conservazione secondaria), il pH è diminuito per tutti gli estratti, probabilmente a causa della perdita di sterilità e della rottura del confezionamento in atmosfera modificata. Nonostante la conservazione refrigerata, sia i batteri aerobi che quelli acidofili hanno proliferato in questi quattro giorni.
Mentre l’estratto di zenzero è rimasto stabile nel colore per tutta la durata di conservazione, gli altri hanno cambiato colore nel tempo, con lievi variazioni specifiche per ceppo che si sono normalizzate principalmente entro il giorno 14. Complessivamente, questi estratti contenevano 165 composti organici volatili. Questi hanno mostrato cambiamenti significativi nel tempo, a seconda del ceppo e dell’estratto, come l’aumento dei terpenoidi nell’estratto di zenzero. Queste alterazioni derivano probabilmente da varie reazioni chimiche acido-catalizzate, dall’azione di enzimi microbici o da metaboliti secondari prodotti dai probiotici. I test di appeal sensoriale a 33 giorni dall’inoculazione hanno mostrato che l’aspetto, l’odore, il sapore, il gusto e il retrogusto di tutti gli estratti sono rimasti gradevoli dopo l’aggiunta di probiotici.
I punteggi medi del panel variavano da 6,9 a 8,9 su una scala edonica a 9 punti, basata su 78 volontari non addestrati. Dopo aver lasciato la confezione aperta per un giorno, non è stata identificata alcuna variazione, ad eccezione di un campione di estratto di avocado. Il sapore è migliorato nel tempo con la degradazione degli acidi, aumentando la percezione della dolcezza. È importante sottolineare che non è stata osservata alcuna differenza significativa nell’accettabilità tra i ceppi all’interno della stessa matrice di succo. Gli esperti ritengono che i succhi di frutta o verdura arricchiti con probiotici possano introdurre una nuova classe di bevande funzionali che combina i vantaggi per la salute dei probiotici con i tipici benefici nutrizionali di frutta e verdura. Questi mantengono la vitalità dei probiotici, rimangono sicuri per il consumo e mantengono le loro caratteristiche gradevoli.
È importante sottolineare che non sono state utilizzate tecnologie di protezione. Studi futuri dovrebbero confrontare l’uso illimitato di cellule probiotiche con la micro-incapsulazione, che prolunga la conservabilità e consente un rilascio controllato.
- A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
Pubblicazioni scientifiche
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