I principali tipi di microrganismi negli alimenti fermentati
1. Batteri
Un tipo sono i cocchi. In base alla loro forma i cocchi sono sferici o simili a sfere. La diversa disposizione delle colonie osservata al microscopio nonché le variazioni nel numero dei cocchi possono portare alla loro classificazione in singoli, diplococchi o tetracocchi. Un altro tipo sono i bacilli. I bacilli sono cilindrici o quasi cilindrici. A seconda della loro aggregazione possono essere classificati come diplobacilli, bacilli singoli, bacilli ramificati o cocchi.
2. Funghi
Negli alimenti fermentati, il lievito è un tipo comune di fungo, insieme a una piccola quantità di muffa. Un piccolo numero di microrganismi fungini sono in grado di produrre sostanze alcaline o acide. Quando metabolizzano le sostanze carboidratiche, possono produrre aldeidi aromatiche e alcoli aromatici. Il lievito appartiene alla categoria dei funghi unicellulari e viene spesso utilizzato nella fermentazione di impasti, salsa di soia e altri prodotti. I tipi comuni di lievito includono Saccharomyces cerevisiae e lievito di birra.
Negli alimenti fermentati, i tipi più comuni di muffe includono Aspergillus e Penicillium. I probiotici sono microrganismi rappresentativi presenti negli alimenti fermentati. Sono microrganismi vivi che possono avere effetti benefici sulla salute dell'ospite. I probiotici mostrano una buona resistenza alla bile e all’acido gastrico e possono colonizzare e proliferare nel tratto digestivo. Sono spesso utilizzati negli alimenti fermentati funzionali e sono una combinazione di bifidobatteri e batteri lattici. Negli ultimi anni si è assistito allo sviluppo di potenziali probiotici, tra cui acidophilus, bacilli sporigeni, bifidobatteri, lievito di birra e Streptococcus mutans.
I componenti importanti dei microrganismi
1. Peptidi attivi
I componenti importanti dei microrganismi negli alimenti fermentati includono peptidi attivi. Durante la fermentazione degli alimenti, l'idrolisi microbica delle proteine può portare alla formazione di peptidi bioattivi, che spesso possiedono determinate proprietà funzionali. I ceppi probiotici di microrganismi possono avere un impatto sui tipi di amminoacidi e peptidi formati dopo l'idrolisi enzimatica delle proteine. Alcuni di questi peptidi possono avere proprietà antiossidanti e antimicrobiche, mentre altri possono avere caratteristiche nutrizionali e legate al sapore. Questi peptidi attivi spesso mostrano effetti sensoriali e fisiologici, principalmente legati alle attività antitrombotiche, immunoregolatorie, antiossidanti e antipertensive.
Inoltre, possono anche regolare l’assorbimento dei minerali. Ad esempio, i peptidi della soia possono inibire l’attività complessiva dell’enzima di conversione dell’angiotensina, prevenendo la contrazione della muscolatura liscia vascolare e contribuendo così a ridurre la pressione sanguigna.
2. Enzimi
Durante la fermentazione degli alimenti, i microrganismi promuovono la formazione di enzimi che scompongono i composti complessi in molecole semplici, esibendo una buona attività biologica. Esempi comuni includono proteasi e Monascus purpureus. Queste sostanze possono formare diversi carboidrati, tra cui maltasi, alfa-amilasi e cellulasi, consentendo la scomposizione degli zuccheri a grandi molecole negli alimenti.
Negli alimenti fermentati, le spore di Bacillus, come Bacillus licheniformis e Bacillus subtilis, possono produrre amilasi. Inoltre, le spore di Bacillus possono produrre cellulasi.
Le principali caratteristiche funzionali dei microrganismi negli alimenti fermentati
1. Migliora l'attività antiossidante
Durante i processi metabolici nel corpo umano si può formare un eccesso di radicali liberi. Se ci sono troppi radicali liberi, possono avere un impatto negativo sulla salute umana e contribuire all’invecchiamento. Tuttavia, le sostanze antiossidanti che si formano durante la fermentazione degli alimenti possono aiutare a ritardare il processo di invecchiamento. I microrganismi come Monascus e Aspergillus presenti negli alimenti fermentati possono migliorare significativamente la funzione antiossidante del cibo.
2. Prevenzione dell'ipertensione e delle malattie cardiache
Nei latticini fermentati le proprietà antipertensive sono piuttosto evidenti. Il koji rosso porpora può inibire la sintesi di enzimi chiave per prevenire la produzione di colesterolo, raggiungendo così l'obiettivo di prevenire l'ipertensione. Alcuni prodotti a base di fagioli fermentati presentano anche significative proprietà antipertensive. Il tempeh indonesiano e il natto giapponese, ad esempio, contengono peptidi di soia che possono resistere all’ipertensione. I prodotti a base di fagioli fermentati prodotti in Corea contengono isoflavoni di soia, che possono prevenire le malattie cardiovascolari. Gli alimenti integrali, se fermentati, possono anche contribuire alla prevenzione delle malattie cardiache. Dopo aver sviluppato l'ipertensione, il consumo regolare di prodotti a base di fagioli fermentati può ridurre significativamente la probabilità di sviluppare malattie cardiovascolari.
3. Prevenzione delle malattie gastrointestinali
I latticini fermentati contengono batteri attivi che possono regolare la funzione immunitaria e curare la diarrea. I batteri dell’acido lattico sono efficaci nel trattamento delle malattie gastrointestinali e possono fornire sollievo alle malattie infiammatorie gastrointestinali riducendo la durata e la gravità delle riacutizzazioni. Il kimchi coreano può inibire le malattie infiammatorie intestinali grazie al miglioramento che apporta al microbiota intestinale. Il microbiota intestinale può produrre metaboliti secondari che mantengono la salute generale e migliorano la stabilità complessiva del sistema immunitario nell’intestino.
4. Alleviare i problemi di assorbimento del lattosio
Durante la produzione dello yogurt, gli streptococchi termofili e il Lactobacillus bulgaricus possono produrre una quantità significativa di -D-galattosidasi, che aiuta a migliorare l'assorbimento del lattosio nei soggetti con intolleranza al lattosio. Lo yogurt fresco può servire come utile aiuto nella digestione e migliorare l'assorbimento del lattosio.
5. Adsorbimento di sostanze nocive
I microrganismi presenti negli alimenti fermentati possono ridurre la produzione di sostanze nocive. I batteri lattici presenti in salamoia possono inibire la perossidazione degli acidi grassi insaturi, riducendo la formazione di aldeidi derivate dai corrispondenti alcoli. Alcuni lattobacilli possono adsorbire le micotossine presenti negli alimenti senza compromettere la propria crescita. Tra i tre ceppi di lattobacilli di origine vegetale, possiedono la più forte capacità di assorbire l'aflatossina, con un tasso di legame vicino al 60%. Inoltre, i batteri lattici possono assorbire ioni di metalli pesanti, di cui il mercurio è un tipico rappresentante.
6. Formazione di aromi alimentari specifici
Negli alimenti fermentati, il sapore è spesso derivato da vari composti volatili. Il sapore del cibo deriva principalmente dalle azioni combinate di più microrganismi e possono esserci variazioni nei composti aromatici durante i diversi periodi di fermentazione. Le specie microbiche possono variare in modo significativo a seconda della formulazione della salamoia, portando a differenze nei composti aromatici. I microrganismi svolgono un ruolo cruciale nella formazione dei composti aromatici.
7. Migliorare la composizione nutrizionale
La vitamina B12 è un nutriente essenziale che svolge un ruolo significativo nell’inibire problemi come demenza, depressione e anemia. La cagliata di fagioli fermentata contiene una varietà di vitamine del gruppo B e durante il processo di fermentazione, sotto l'influenza di microrganismi, può produrre vitamina B12. Attraverso la fermentazione con lievito e Rhizomucor miehei, la cagliata di fagioli fermentata può contenere anche melanoidine e peptidi di soia.
Inoltre, il lievito può favorire la scomposizione di macromolecole come grassi e proteine in acidi grassi liberi e amminoacidi, trasformandoli in sostanze a piccole molecole. Questo processo di fermentazione può aumentare la presenza di aminoacidi essenziali, indicando che la fermentazione può migliorare la composizione nutrizionale del cibo.
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