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I Batteri Lattici (LAB) in microbiologia degli alimenti Valerio Giaccone Dipartimento di Sanità pubblica, Patologia comparata e Igiene veterinaria Padova.

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Presentazione sul tema: "I Batteri Lattici (LAB) in microbiologia degli alimenti Valerio Giaccone Dipartimento di Sanità pubblica, Patologia comparata e Igiene veterinaria Padova."— Transcript della presentazione:

1 I Batteri Lattici (LAB) in microbiologia degli alimenti Valerio Giaccone Dipartimento di Sanità pubblica, Patologia comparata e Igiene veterinaria Padova

2 I Batteri Lattici sono anche detti LAB (Lactic Acid bacteria) Gruppo eterogeneo di batteri, lieviti e muffe che hanno quasi sempre effetti positivi sugli alimenti

3 I LAB giovano un ruolo determinante nella produzione degli “alimenti fermentati”, … … alimenti che devono le loro caratteristiche sensoriali e nutrizionali a enzimi prodotti proprio dai LAB

4 I LAB sono microrganismi che producono enzimi proteolitici, lipolitici e saccarolitici con i quali … … producono, in un alimento, acidi organici, aminoacidi, alcool etilico, composti aromatici e/o CO 2

5 Possono arrivare agli alimenti durante la loro produzione, come effetto di un “inquinamento” naturale, … … o essere aggiunti intenzionalmente dall’uomo in grande quantità (ceppi starter o starter microbici)

6 Si parla anche di LAB come batteri lattici utilizzati come starter primari … … per conferire all’alimento le sue caratteristiche sensoriali basali, …

7 … e di NSLAB (No Starter Lactic Acid Bacteria) per definire altri ceppi di lattici che arrivano per via naturale … … all’alimento e che servono a definire meglio, a “perfezionare” l’aroma finale del prodotto

8 Nel gruppo dei LAB sono compresi molti generi batterici … … (Lactobacillus, Lactocococcus, Micrococcus, Staphylococcus, Pediococcus, …

9 … Leuconostoc, Carnobacterium, Bifidobacterium, … … Propionibacterium, Brevibacterium)

10 Tra i LAB si annovera anche alcune specie di lieviti, quali … … Saccharomyces, Debaryomyces, Kluyveromyces, Hansenula) …

11 … e poche specie di muffe, ma importanti per la produzione di salami e formaggi, quali … … Penicillium camemberti, P. roqueforti, P. nalgiovense)

12 Alimenti “fermentati” sono quegli alimenti che per assumere le tipiche caratteristiche sensoriali … … devono subire un processo di stagionatura in cui intervengono le fermentazioni dei batteri lattici

13 Sono tipici alimenti “fermentati” molti salami crudi e molti salumi, i formaggi e i latti fermentati, … … pane e prodotti da forno lievitati, le verdure fermentate e tutte le bevande alcoliche

14 I LAB sono adattati a vivere e moltiplicare in ambienti anche molto acidi (microrganismi acidodurici) … … e nella maggior parte dei casi sono alotolleranti o decisamente alofili (fino al 25-30% di sale)

15 Questo spiega perché formano anche gran parte della flora microbica di alimenti acidi o molto salati … … come prodotti a base di carne stagionati, prodotti ittici essiccati o salati (stoccafisso, baccalà, acciughe)

16 Sono per lo più batteri Gram positivi, tendenzialmente anaerobi o anche anaerobi stretti, … …, non particolarmente esigenti come sostanze nutritive, catalasi negativi e riducono i nitrati a nitriti

17 Secondo il genere e la specie, sono più o meno proteolitici, lipolitici e saccarolitici In qualche caso, secondo l’alimento dove moltiplicano, possono essere anche causa di alterazioni sgradevoli

18 In base ai composti che ricavano dalla scissione dei carboidrati, si distinguono in … … batteri lattici omofermentanti o eterofermentanti

19 I LAB omofermentanti sono microrganismi che dagli zuccheri producono … … quasi esclusivamente (> 85%) acido lattico

20 Gli eterofermentanti dagli zuccheri producono vari acidi (lattico, acetico, propionico, butirrico, malico, succinico) … … etanolo, CO 2, aldeidi e chetoni, mucopolissacaridi e altri composti aromatici volatili

21 I LAB sono utilizzati dall’uomo negli alimenti per due fini essenziali … … conferire al prodotto le tipiche caratteristiche sensoriali di alimento fermentato (azione fermentativa), …

22 … e per sfruttare i loro poteri di antagonismo nei confronti di altri batteri (azione antimicrobica) … … e frenare la moltiplicazione di batteri patogeni o alteranti negli alimenti

23 Come antimicrobici, i LAB agiscono in quattro modi differenti Competono con altri batteri per lo spazio vitale e le sostanze nutritive a disposizione

24 Producono acidi e, quindi, riducono il pH del substrato, rendendolo poco adatto per altri batteri Producono perossido di idrogeno, tossico soprattutto per Clostridium, S. aureus e Pseudomonas

25 Soprattutto, producono batteriocine, polipeptidi di basso peso molecolare … … che hanno effetto antimicrobico nei confronti di altri batteri (patogeni per l’uomo o alteranti per gli alimenti)

26 Batteri Lattici Cocchi catalasi-positivi Shelf-lifeTessituraColoreAroma Flora competitiva Sintesi di acidi CatalasiReduttasi Consumo O 2 Lipasi Calo del pH Nitrati Disidratazione Punto isoelettrico Sintesi H 2 O 2 RiduzioneOssidazione Calo di valore Eh Calo valore a w GelificazioneNitriti Formazione aroma Affettabilità Demolizione H 2 O 2 Riduzione Effetto antiossidante Inibizione batteri alteranti/patogeni Stabilizzazione del rosso

27 Le batteriocine Peptidi bioattivi prodotti dai ribosomi e rilasciati dai LAB man mano che li producono

28 Di regola hanno azione batteriostatica/battericida per specie vicine a quella del ceppo produttore La cellula che le produce sviluppa una specifica immunità nei confronti della batteriocina

29 Si ipotizza che agiscano tutte sulla membrana citoplasmatica dei batteri antagonizzati … … provocando l’apertura di pori nello strato fosfolipidico e provocando la morte del batterio

30 Sono suddivise in tre gruppi: lantibiotici, batteriocine non-lantibiotici (termostabili e di basso PM), … … batteriocine non-lantibiotici termostabili, di elevato PM

31 Il principale lantibiotico è la nisina (Lactococcus lactis), ammessa anche come additivo alimentare Altri lantibiotici sono lacticina 481, lactocina, carnocina U149 e variacina

32 Tra i non-lantibiotici a basso PM, lacotococcina A, B, M, lactacina F, sakacina A e P, pediocina, piscicolina Tra i non-lantibiotici a alto PM si segnala soprattutto l’elveticina J

33 Al momento, si utilizzano le batteriocine per effetto “indiretto”, … … favorendo la proliferazione di LAB negli alimenti fermentati o in altri gruppi di alimenti

34 Nel futuro prossimo, si pensa di produrre industrialmente batteriocine, concentrarle e quindi … … aggiungerle direttamente in purezza ai prodotti alimentari (tecniche di bioconservazione)


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