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Definizione, storia e principali tecniche di fermentazione
Gli alimenti fermentati sono definiti come “Alimenti o bevande prodotti attraverso proliferazione microbica controllata e conversione di costituenti alimentari attraverso l’azione enzimatica“.
Diversi cibi sono stati storicamente sottoposti a fermentazione: carne e pesce, latticini, verdure, soia, altri legumi, cereali e frutta.
I processi di fermentazione vengono influenzati da diverse variabili quali: i microrganismi, gli ingredienti, le condizioni ambientali.
Storicamente la fermentazione rappresentava una tecnica di conservazione, poiché consentiva la produzione di metaboliti antimicrobici (ad esempio gli acidi organici, l’etanolo e le batteriocine), riducendo così il rischio di contaminazione da parte di patogeni.
Utilizzata successivamente anche per migliorare le proprietà organolettiche (ad esempio il gusto e la consistenza) di alcuni alimenti come le olive, che risulterebbero decisamente poco gradevoli in quanto senza fermentazione non sarebbe possibile rimuovere i composti fenolici amari [1].
Esistono due metodi principali attraverso i quali gli alimenti vengono fermentati:
- in primo luogo, gli alimenti possono essere fermentati naturalmente, parliamo dunque di “fermentazione spontanea” tale per cui i microrganismi sono presenti naturalmente nel cibo crudo o nell’ambiente di lavorazione, ad esempio crauti, kimchi e alcuni prodotti a base di soia fermentata;
- in secondo luogo, gli alimenti possono essere fermentati mediante l’aggiunta di colture starter, definiti come “alimenti fermentati dipendenti dalla cultura”, ad esempio kefir, kombucha e natto. Un metodo per eseguire una fermentazione dipendente dalla cultura è il “backslopping”, in cui una piccola quantità di un lotto precedentemente fermentato viene aggiunta alle materie prime; parliamo ad esempio del pane a lievitazione naturale. Gli starter utilizzati per avviare la fermentazione possono essere naturali (ad es. backslopping) o starter commerciali selezionati per standardizzare le caratteristiche organolettiche del prodotto finale [1].
Alimenti fermentati in Italia
L’interesse verso gli alimenti fermentati è in forte crescita, si sta assistendo a una vera e propria riscoperta della fermentazione e degli alimenti fermentati (Tabella 1).
Le trasformazioni che avvengono a seguito del processo fermentativo hanno tre principali conseguenze e avvengono ad opera dei microrganismi:
- permettono di conservare i cibi a medio e lungo termine;
- sviluppano diversi composti che cambiano in parte il sapore e la consistenza della materia prima;
- modificano la disponibilità di alcune sostanze presenti negli alimenti, migliorandone aspetti nutrizionali e salutistici e possono in alcuni casi arricchire microbiota intestinale con microrganismi probiotici.
Recentemente si è assistito a una riscoperta delle tecniche di fermentazione tradizionali degli alimenti, poiché diversi studi scientifici dimostrano gli effetti benefici degli alimenti fermentati.
Gli alimenti fermentati sono spesso fonte di microrganismi probiotici, che possono colonizzare l’apparato gastrointestinale e svolgere numerosi ruoli benefici, tra cui favorire la capacità di assorbimento delle sostanze nutritive e combattere le infezioni potenziando il sistema immunitario e inibendo la crescita di microrganismi patogeni [2].
Tutto ciò è dimostrato anche dal numero di pubblicazioni scientifiche sugli alimenti fermentati che negli ultimi anni è in forte crescita (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/) (Fig.1).
Aceto balsamico
L’aceto balsamico, prodotto per la prima volta in Italia, rappresenta una delle eccellenze dei prodotti alimentari italiani.
Gli aceti balsamici tradizionali sono alimenti artigianali, simili ai vini, con una lunga storia e procedure ben identificate per la loro produzione.
Le uve (specificamente coltivate vicino a Modena) vengono lasciate sulla vite il più a lungo possibile per aumentare il livello zuccherino.
L’Aceto balsamico di Modena IGP è ottenuto con il classico metodo di acetificazione mediante l’impiego di colonie batteriche selezionate oppure lenta in superficie o lenta “a truciolo”.
La fase successiva è quella dell’affinamento, la cui durata minima è di 60 giorni, alla quale segue l’invecchiamento di almeno 3 anni.
L’aceto balsamico tradizionale può invecchiare fino a 25 anni e avviene in un susseguirsi di botti ricavate da una varietà di legni, come castagno, rovere e ciliegio [3].
L’aceto è, dunque, un prodotto ottenuto tramite fermentazione alcolica dei lieviti, seguita dalla fermentazione acetica ad opera dei batteri dell’acido acetico.
Oltre al composto principale, cioè l’acido acetico, l’aceto contiene vari acidi organici, esteri, chetoni e aldeidi, che contribuiscono alle sue proprietà organolettiche.
Diversi composti bioattivi (carotenoidi, fitosteroli, composti fenolici e vitamine C ed E) presenti nell’aceto contribuiscono a molteplici benefici per la salute.
L’aceto favorisce la digestione, stimola l’appetito, esibisce attività antiossidante, ha effetti antidiabetici e presenta proprietà antimicrobiche e, pertanto, i consumatori sono incoraggiati a consumare regolarmente l’aceto a beneficio della loro salute [4].
Colatura di alici
Un altro prodotto tipico della tradizione italiana è la Colatura di alici di Cetara.
È un prodotto liquido ottenuto dalla fermentazione delle alici (Engraulis encrasicolus L.) sotto sale e, all’atto dell’immissione al consumo, deve rispondere alle seguenti caratteristiche:
- limpidezza: limpido e brillante;
- colore: ambrato, tendente al bruno-mogano; odore: persistente, intenso che richiama il profumo delle alici sotto sale, delle alici fresche, del salmastro;
- sapore: umami, forte e con sapidità elevata dovuta all’utilizzo di alici e sale come materie prime.
La «Colatura di Alici di Cetara» risulta essere un estratto altamente proteico composto da aminoacidi liberi, immediatamente assimilabili dall’organismo.
La presenza di grassi deriva dal processo di disgregazione cellulare che avviene nel corso della maturazione delle alici, a stretto contatto con il sale marino, all’interno dei terzigni e delle botti di legno.
Il prodotto trova le sue radici nel Garum, una popolare salsa dell’antica Roma prodotta dalla fermentazione di interiora di pesce e pesce salato che gli antichi Romani aggiungevano come condimento a molti loro piatti.
Gli alimenti fermentati dal mondo
Attualmente, oltre agli alimenti fermentati tradizionali che sono alla base della nostra alimentazione (pane, vino, birra…), si sono diffusi alimenti fermentati poco conosciuti come kombucha, kefir e verdure fermentate non pastorizzate.
Questi alimenti presentano un valore aggiunto rispetto ai tradizionali alimenti fermentati, poiché rispetto a questi ultimi non sono generalmente prodotti con microrganismi starter commerciali, ma dai batteri lattici, batteri acetici e lieviti indigeni che fermentano spontaneamente la materia prima apportando miglioramenti della funzionalità del prodotto finale.
Tra gli altri possono sviluppare anche microrganismi probiotici in grado di influenzare positivamente il microbiota intestinale [5].
Molti sono i vegetali sottoposti a processo di fermentazione come crauti, cetrioli, olive, carote, cavolfiori, sedano, cipolle, peperoni dolci o piccanti o pomodori verdi.
I cibi fermentati sono presenti nella cucina di quasi tutte le culture del mondo.
In Occidente, negli ultimi anni c’è stata un’ondata di popolarità dei cibi fermentati; tra le principali ragioni di tale diffusione sembrerebbero esserci benefici per la salute proposti dai cibi fermentati e crescente interesse per la salute gastrointestinale [1].
Anche sul mercato USA, gli alimenti fermentati stanno riscontrando un notevole interesse.
Presenti a scaffale delle più popolari insegne quali ad esempio: Whole Foods, Wegmans, Walmart, etc. Il consumatore target ha un’età compresa tra i 25 e i 50 anni e possiede un reddito medio/alto.
Benefici degli alimenti fermentati sulla salute
Esistono diversi meccanismi attraverso i quali i cibi fermentati possono esercitare effetti benefici sulla salute e sulla malattia:
- contengono microrganismi potenzialmente probiotici, come i batteri dell’acido lattico. In generale, è stato riscontrato che la maggior parte dei prodotti fermentati contiene almeno 106 cellule microbiche per grammo e la matrice alimentare sembra svolgere un ruolo importante nella sopravvivenza dei ceppi probiotici attraverso il suo effetto tampone e protettivo contro l’intestino.
- i metaboliti della fermentazione possono esercitare benefici per la salute. Ad esempio, i batteri dell’acido lattico generano peptidi bioattivi e poliammine con effetti sulla salute cardiovascolare, immunitaria e metabolica.
- la fermentazione può convertire alcuni composti in metaboliti biologicamente attivi. Ad esempio, i batteri dell’acido lattico possono convertire i composti fenolici (come i flavonoidi) in metaboliti biologicamente attivi.
- i componenti alimentari presenti negli alimenti fermentati, come i prebiotici e le vitamine, possono esercitare benefici per la salute.
Uno studio della School of Medicine della Stanford University riporta che una dieta ricca di cibi fermentati aumenta la diversità del microbiota intestinale, riduce l’infiammazione e migliora la risposta immunitaria. Nello specifico, una dieta con alimenti fermentati, che include kefir, latticini, kimchi, kombucha, verdure fermentate e bevande a base salamoia vegetale fermentata, ha portato:
- all’aumento della diversità microbica complessiva, con effetti proporzionalmente maggiori all’aumentare della quantità di cibi fermentati consumata;
- alla riduzione dei marcatori legati all’infiammazione.
In particolare, la biodiversità del microbiota intestinale delle persone che seguono una dieta ricca di alimenti fermentati, aumenta significativamente nell’arco di sole 10 settimane [6].
Conclusioni
La riscoperta delle antiche tecniche di fermentazione meriterebbe attenzione da parte delle aziende alimentari per lo sviluppo di prodotti innovativi che possano far risalire le loro radici ad alimenti che fanno parte della cultura nazionale ed anche a prodotti tipici di altri paesi.
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[1] Dimidi E, Cox SR, Rossi M, Whelan K. Fermented Foods: Definitions and Characteristics, Impact on the Gut Microbiota and Effects on Gastrointestinal Health and Disease. Nutrients. 2019 Aug 5;11(8):1806. doi: 10.3390/nu11081806. PMID: 31387262; PMCID: PMC6723656.
[2] Mahasneh AM, Abbas MM. Probiotics and traditional fermented foods: The eternal connection (Mini-Review). 2010. Jordan Journal of Biological Sciences, 3(4):133-140.
[3] Daglia M, Amoroso A, Rossi D, Mascherpa D, Maga, G. Identification and quantification of α-dicarbonyl compounds in balsamic and traditional balsamic vinegars and their cytotoxicity against human cells. Journal of Food Composition and Analysis. 2013. 31(1):67-74.
[4] Ho CW, Lazim AM, Fazry S, Zaki UKHH, Lim SJ. Varieties, production, composition and health benefits of vinegars: A review. Food Chem. 2017 Apr 15;221:1621-1630. doi: 10.1016/j.foodchem.2016.10.128. Epub 2016 Oct 31. PMID: 27979138.
[5] Sacco F. (2021). Fermentare le verdure. 13:55. ISBN: 9788867731077
[6] Wastyk HC, Fragiadakis GK, Perelman D, Dahan D, Merrill BD, Yu FB, Topf M, Gonzalez CG, Van Treuren W, Han S, Robinson JL, Elias JE, Sonnenburg ED, Gardner CD, Sonnenburg JL. Gut-microbiota-targeted diets modulate human immune status. Cell. 2021 Aug 5;184(16):4137-4153.e14. doi: 10.1016/j.cell.2021.06.019. Epub 2021 Jul 12. PMID: 34256014; PMCID: PMC9020749.
Marianna Tramontano
Laureata in Qualità e Sicurezza dell'alimentazione umana nel 2009, presso l'Università degli studi di Milano. Ha da sempre avuto interesse per il settore alimentare e nutrizionale. Ha maturato molteplici esperienze di diversi anni presso diverse realtà operanti in ambito alimentare, specializzandosi in R&D ed etichettatura alimentare.
