Riassunto analitico
L’utilizzo dell’impasto acido come starter naturale per i prodotti da forno è uno dei più antichi processi biotecnologici nell’ambito della fermentazione del cibo. L’impasto acido consiste in un mix di farina, acqua ed altri ingredienti (ad esempio sale) che viene fermentato naturalmente da batteri lattici (LAB) e lieviti. È stato osservato che l’utilizzo della fermentazione di impasti acidi influenzi positivamente tutti gli aspetti qualitativi dei prodotti da forno lievitati come ad esempio l’aroma, la consistenza, le proprietà nutrizionali ed anche la shelf- life. Recentemente, proprio per questi fattori, l’impasto acido è stato utilizzato con successo anche per il miglioramento della qualità del pane naturalmente senza glutine, grazie all’attività metabolica dei LAB. Il presente lavoro di tesi è stato svolto presso il gruppo di ricerca della UNIMORE Microbial Culture Collection (UMCC). Lo scopo del progetto seguito è stato caratterizzare la popolazione microbica di un impasto acido senza glutine ed effettuare una valutazione della produzione di esopolisaccaridi (EPS) da parte dei ceppi di batteri lattici isolati. Il campione di impasto acido senza glutine, preparato con farina di riso, è stato realizzato da un panificio siciliano. Sono state apportate due variabili a questo impasto: una con variazione del tempo di lievitazione e l’altra con l’aggiunta di una fonte di fibre (farina di arance) al 2%. Dall’impasto sono state prelevate 110 colonie di lieviti e 110 di batteri. Dopo i preliminari test microbiologici e fenotipici, le colture pure di lievito e dei presunti batteri lattici sono state caratterizzate a livello molecolare. In particolare, per l’attribuzione tentativa della specie dei lieviti isolati è stata applicata la tecnica PCR-RFLP (Restriction Fragment Lenght Polymorphism) amplificando la regione ITS-5.8S dell’rDNA e usando successivamente l’enzima di restrizione Hae III. Per la tipizzazione degli isolati di lievito sono state applicate le tecniche di fingerprinting molecolare Random Amplification of Polymorphic DNA (RAPD)-PCR con il primer M13 e la Repetitive Extragenic Palindromic (REP)-PCR con il primer (GTG)5. Quest’ultima tecnica è stata utilizzata anche per la tipizzazione degli isolati batterici. Ceppi rappresentativi sia dei lieviti che dei batteri sono stati sequenziati per l’identificazione della specie di appartenenza. I risultati della caratterizzazione molecolare e del sequenziamento hanno permesso di evidenziare nel caso dei lieviti la presenza di diversi profili genotipici appartenenti tutti alla specie Saccharomyces cerevisiae. Nel caso dei batteri lattici sono stati osservati profili genotipici appartenenti a due specie diverse, precisamente, Lactiplantibacillus plantarum e Pediococcus pentosaceus. Per quanto riguarda la produzione di esopolisaccaridi, sono stati individuati 3 ceppi, precisamente il ceppo 34 (Pediococcus pentosaceus) e i ceppi 42 e 50 (Lactiplantibacillus plantarum) che hanno mostrato una maggior produzione rispetto agli altri ceppi isolati. In generale i ceppi isolati da matrici con la variabile di aggiunta di fibra al 2% hanno prodotto le quantità maggiori di EPS. La caratterizzazione della comunità microbica presente in impasti acidi senza glutine ha consentito di ottenere un pool di lieviti e batteri lattici che possono potenzialmente essere sfruttati come colture starter a livello industriale. In particolare, la caratterizzazione tecnologica dei ceppi di batteri lattici relativamente alla produzione di EPS è di grande interesse in campo alimentare in quanto evidenze sperimentali riportate in letteratura hanno confermato il loro ampio e positivo contributo al miglioramento della reologia, del sapore e della shelf-life dei lievitati, nonché le loro potenzialità nell’ambito dei packaging alimentari edibili o come probiotici per la salute umana.
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