FCP: i vegetali pronti, freschi e belli grazie ai batteri

Non si tratta di mancanza di tempo. Non più. Questa retorica stachanovistica anni ’90, tirata per i capelli fino al buon vecchio 2019, si è ormai dissolta nell’aria. Un virus ci ha soffiato sopra, spazzandola via. Un virus, che ci ha chiuso in casa e ci ha costretto a badare a noi stessi. A farci carico, da soli, delle nostre esigenze primarie. Ognuno col proprio sapere, col proprio saper fare. Un’occasione, per i fortunati, per i sani, ricca di modi, spazi e molti tempi utilmente morti. Eppure, oltre le scorte di lievito, in tanti, non sono andati. Inizialmente, sì, tutto un fiorire di esperimenti culinari al limite dell’epato-compatibile. E poi, gli acquisti da quotidiana sopravvivenza sono ricaduti, ancora, sulle pratiche confezioni di FCP: fresh cut products (Figura 1) e surgelati vari.

I fresh cut products, FCP, sono la risposta più pratica alle abitudini alimentari globali.
Figura 1 – I fresh cut products, FCP, sono la risposta ad un universo di esigenze diverse, da anni ormai.
L’ottimizzazione qualitativa è, quindi, un dovere ed una priorità mondiale.
Fonte immagine: https://www.mashed.com/151312/the-real-reason-you-should-never-buy-pre-cut-fruit-and-vegetables/

Tra gli FCP, i ready to eat, frutta pronta per il consumo, i meals, veri e propri piatti pronti a base di ortaggi, gli snacks di verdure fresche “da passeggio”. Ed in tempi di libera uscita, anche salad bars con interi scaffali assortiti di frutta e verdura in porzioni disponibili per il self-service, nati prima in Francia e nel Regno Unito. Sembrano prodotti per neofiti del veggly correct. E lo sono. Dal momento che molti di coloro che, volenterosamente, si uniformano al trend salutistico, non saprebbero magari venire a capo di un vero carciofo da mondare. Per cui, essendo l’alfabetizzazione nutrizionale, precoce o tardiva, un obiettivo tanto probo, ogni espediente gastronomico è lecito. Finchè durano buona volontà e buonsenso.

Luci ed ombre degli FCP

Prodotti di IV gamma, si chiamano, secondo una classificazione coniata in Francia ed il loro consumo non riguarda solo famiglie, single e giovani coppie, ma annovera anche la ristorazione collettiva, mense aziendali e scolastiche, quelle ospedaliere. Sono confezioni perfette, brillanti ed i prodotti, se ben lavorati, conservano ancora intatto il proprio valore nutrizionale originario. Tuttavia, le poche operazioni preliminari di produzione causano necessari danni meccanici ai tessuti vegetali. Il taglio, la mondatura, la pelatura e la sfilettatura, che li rendono così ordinati ed appetibili, aprono, in realtà, varchi ad una temibile contaminazione microbica.

L’incisione dei tessuti vegetali attiva, inoltre, reazioni enzimatiche che culminano in fenomeni indesiderati, come perdita di consistenza dei tessuti, imbrunimento, percolazione di liquidi intracellulari che attraggono, poi, organismi contaminanti. Senza contare i più banali processi di ossidazione, determinati dall’onnipresente ossigeno.

Per mantenere inalterata, il più possibile, la freschezza dei prodotti FCP e preservarne sicurezza d’uso e valore commerciale insieme, la ricerca industriale si adopera per scoprire nuovi e pacifici alleati di questo fiorente mercato alimentare di ultima generazione.

Lo spettro delle infezioni alimentari

E’ dal ’94 che esiste una lista di indesiderabili microbici, in aggiornamento costante. La listeriosi per Listeria monocytogenes in frutta e verdure fresche, documentata nel lavoro condotto da Young-Min Bae. La contaminazione da E. coli, negli USA e di E. coli O104 produttore di tossina Shiga, responsabile della SEU (sindrome emolitico-uremica), in Europa.

Ma i microrganismi alterativi dei prodotti di IV gamma appartengono a molti più generi microbici. Pseudomonas, Erwinia, Xanthomonas e Pectobacterium, solo per citare gli agenti che modificano il profilo chimico-fisico dei vegetali. Poi possiamo nominare tutti i patogeni che invece causano infezioni nei consumatori di tali prodotti vegetali, inapparentemente guasti. I coliformi produttori di tossine, Salmonella spp., Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes, Shigella spp., Pseudomonas aeruginosa. Non mancano agenti virali: Norovirus, Virus dell’epatite A, Astrovirus e Rotavirus.

Il rischio spaventa soprattutto in caso di consumatori “sensibili”: bambini, anziani, gestanti. Le patologie alimentari, d’altra parte, spaziano da disturbi gastrointestinali di varia entità ad infezioni croniche. In tutti i modi, non c’è da scherzare!

L’ultimo studio su salubrità e shelf-life di peperoni rossi e gialli, in FCP

I peperoni dolci (Capsicum annuum L. var. grossum (L.) Sendt) rappresentano uno dei prodotti di serra principali della Corea del Sud. Se ne esportano circa 20’000 tonnellate all’anno, in tutto il mondo, ma il 60% di essi resta nel vicino mercato giapponese. Ed anche qui, ci si accorge di come i nuovi usi alimentari, votati all’impazienza, surclassino quelli tradizionali: la fornitura di peperoni in FCP, infatti, è ben più rilevante dei prodotti orticoli interi. Lo spauracchio delle infezioni e tossinfezioni alimentari, tuttavia, ha messo in allarme la Korea Food and Drugs Administration (KFDA), che ha tracciato direttive igieniche da applicare scrupolosamente in fase produttiva. Sono quindi d’obbligo:

  • refrigerazione a basse temperature,
  • processi minimi trasformativi,
  • sanificazione mediante perossido d’idrogeno, cloro, ozono, acidi organici,
  • impiego di agenti anti-imbrunimento,
  • rivestimento ad immersione degli FCP con agenti chimici edibili,
  • trattamenti con olii essenziali.

Ma le risposte a tutti questi accorgimenti restano molto differenti, da prodotto a prodotto. Urge quindi una reale estensione della shelf-life (o vita di scaffale) dei prodotti confezionati e freschi che non attragga soltanto, per studiata lucentezza, ma rassicuri anche la prima fiducia visiva dei consumatori.

I probiotici al servizio della shelf-life

Secondo quanto appurato, nel 2017, dal gruppo di ricerca guidato da M.B. Iglesias, alcuni probiotici più di altri, si dimostrano efficientissimi nel contrastare crescite patogene nei prodotti confezionati FCP. Uno più degli altri, il Lactobacillus rhamnosus GG.

Ma nonostante questo, ancora nessuno studio si era incentrato sulla stabilizzazione ed estensione della shelf-life di peperoni dolci rossi e gialli in FCP (FCBP ovvero fresh cut bell pepper), combinando L. rhamnosus con particolari additivi biochimici.

L. rhamnosus: cosa può fare per i peperoni dolci FCBP

Il lavoro pubblicato dal gruppo di ricerca guidato da K. Saravanakumar, ha impiegato esemplari vegetali di Capsicum annuum L. var. grossum (L.) Sendt, rossi e gialli, provenienti da fattorie locali (Chuncheon, Repubblica Coreana). I ceppi microbici coinvolti nei tests di interazione sono L. monocytogenes (ATCC 19118), S. typhimurium (ATCC14028) e L. rhamnosus GG (ATCC 53103) provenienti da collezione conservata nella University Blvd (Manassas, VA, USA).

Una notevole quantità di substrati di crescita specifici, poi, ha caratterizzato il meticoloso approccio analitico di questo studio. TSB, TSA, XLD, Palcam agar ma anche MRSA ed MRSB agar. Per la preparazione della soluzione additiva, di supporto all’azione probiotica, invece, acqua peptonata sterile, PBS, sodio benzoato, acido ascorbico, D-L alfa-tocoferolo acetato.

Cronache di laboratorio

K. Saravanakumar e colleghi hanno prelevato, innanzitutto, i ceppi batterici Listeria monocytogenes e Salmonella typhimurium, da uno stock di glicerolo al 20%. Li hanno seminati su TSA e posti in incubazione a 37°C per 24 ore. Una volta formatesi le colonie, i ricercatori hanno trasferito alcune di esse, singolarmente, in 10 mL di TSB. Incubazione di 15-18 ore a 37°C. Quindi, le crescite centrifugate (a 3000 rpm per 10 minuti) per la raccolta cellulare. Ottenute e risospese in acqua peptonata, le cellule hanno subìto aggiustamento di concentrazione fino a raggiungere l’ordine di 105 CFU mL−1.

I due ceppi batterici sono stati, dunque, miscelati in 10 mL di acqua peptonata, così da costituire i cocktails alimentari o FBC (foodborne cocktails).

Il difensore della salubrità dei prodotti di IV gamma, intanto, Lactobacillus rhamnosus GG, è cresciuto su MRSA. Poi MRSB, fino alla tarda fase stazionaria, a 37°C, in incubatore. Subito dopo, le cellule, centrifugate a 9000 rpm per 10 minuti ad 8°C, hanno subìto aggiustamento di concentrazione a 108 CFU mL−1.

A questo punto, i ricercatori hanno valutato le concentrazioni cellulari batteriche, allestendo appropriate diluizioni su XLD per Salmonella spp., Palcam agar per Listeria spp., MRSA per L. rhamnosus.

Trattamenti microbiologici degli FCP

Prima di procedere con i trattamenti microbiologici e biochimici, i peperoni gialli e rossi sono divenuti campioni mediante riduzione in frammenti (Figura 2), raggruppati in 10 porzioni per ogni colore. In triplice copia. Di questi, 5 gruppi sono stati conservati a 4°C ed altri 5 a 15°C.

Campioni di FCP ottenuti mediante coltelli sterili.
Figura 2 – Campioni di Capsicum annuum L. var. grossum (L.) Sendt, ottenuti mediante sezionamento con coltelli sterili.
Riduzione d’immagine dall’originale: https://www.mdpi.com/2304-8158/9/9/1252/htm

Ogni campione di FCP ha poi subìto trattamento differente, durato 2 minuti (a 120 rpm):

  • T0 cioè non trattati,
  • T1 cioè trattati solo con soluzione di additivi biochimici,
  • T2 cioè trattati con soluzione di additivi + FBC (miscela foodborne cocktails di Listeria monocytogenes e Salmonella typhimurium),
  • T3 cioè trattati con soluzione di additivi + L. rhamnosus GG 108 CFU mL−1,
  • T4 cioè trattati con soluzione di additivi + FBC + L. rhamnosus GG 108 CFU mL−1.

Dopo i trattamenti l’asciugatura ha avuto luogo in una cabina pulita. Asetticamente stesi su carta assorbente sterile, i campioni hanno perduto gli ultimi residui di vapore acqueo prima di riposare in contenitori, altrettanto sterili, di polipropilene, ad entrambe le temperature vagliate nello studio (4°C e 15°C) ed umidità del 70%.

Conte cellulari e primi risultati

Dal giorno 0 al giorno 15, i ricercatori hanno misurato, ogni 3 giorni, le concentrazioni microbiche presenti sui campioni, insieme all’andamento nel tempo di proprietà nutrizionali, colore e proprietà sensoriali degli FCP, prelevandone piccole aliquote. La quantificazione microbiologica mediante conta batterica totale ha richiesto diffusione su agar nutriente (NA) di 50 µL di diluizione a 10−5 per ciascun campione (5 g di FCBP in 10 mL di acqua distillata sterile). E, rispettivamente, XLD per le salmonelle totali, Palcam per le listerie totali, MRSA per i LAB totali e PDA per i funghi totali. Per tutti, incubazione a 37°C per 24 ore. Solo PDA a 28°C per 4 giorni. Terminata l’incubazione, l’identificazione ha potuto contare sull’esame obiettivo e morfologico delle colonie: grigio-verdi ed alone e centro nero, le listerie; rosse e centro nero, le salmonelle.

Dopo ogni trattamento, ad intervalli di tre giorni l’uno dall’altro, i ricercatori hanno poi prelevato 70 g di FCBP e li hanno sottoposti ad estrazione in acqua. Tale acqua è poi servita da scavenging con DPPH, in saggi di fenoli totali e flavonoidi totali. Un texture analyzer ed un colorimetro hanno, inoltre, fornito dati su durezza e cambi cromatici (Llightness, aredness e byellowness) dei campioni.

Conte batteriche totali, ceppo per ceppo

La conta microbica negli FCP è parsa molto diversa a seconda dei trattamenti cui i campioni sono stati sottoposti. La conta batterica totale (TBC) ha espresso valori compresi tra 412.2 ± 2.89 e 1959.30 ± 6.14 CFU g−1, nei trattamenti con picco più alto in T0 e più basso in T3. In termini di colore, il massimo si è manifestato su R-FCBP, peperoni rossi (1188.09 ± 9.25 CFU g−1) ed il minimo in Y-FCBP (863.96 ± 7.21 CFU g−1), peperoni gialli. E, relativamente alla temperatura ottimale, per la conta batterica totale essa è risultata di 15°C, rispetto ai 4°C. Prevedibilmente, la colonizzazione batterica dei prodotti confezionati è risultata favorita dall’allungamento dei tempi di conservazione.

In tutto ciò, però, c’è di buono che il L. rhamnosus si sia rivelato altamente efficiente nell’inibizione delle altre crescite microbiche indesiderate. E questo grazie ai suoi preziosi metaboliti.

Conta totale di salmonelle

Le salmonelle hanno manifestato un incremento in trattamento di tipo T2 (640.43 ± 2.34 CFU g−1) ed un decremento in T1 e T3. La loro colonizzazione ha riguardato prevalentemente la variante orticola rossa R-FCBP (225.56 ± 4.25 CFU g−1) e preferito temperatura di crescita di 15°C (239.16 ± 8.14 CFU g−1). L’andamento di crescita si è espresso, invece, con un notevole contenimento nei primi intervalli di misurazione (giorni 0, 3, 6) per poi crescere alla fine del tempo di valutazione (giorno15). Ma ci ha pensato la combinazione di additivi biochimici e L. rhamnosus a controllare la loro proliferazione in FCP.

Conta totale di listerie

Per Listeria monocytogenes, la conta totale elevata in trattamento T2 (431.36 ± 6.11 CFU g−1), si è ridotta in T1 e T3. Questo ceppo batterico ha eletto, anch’esso, a preferita la variante rossa, R-FCBP (149.69 ± 1.96 CFU g−1) e la temperatura di 15°C (125.04 ± 1.69 CFU g−1). Ed il co-inoculo di L. rhamnosus GG ha, di fatto, inibito meglio la crescita di Listeria che quella di Salmonella.

Conta totale di funghi

E i funghi? La loro conta totale è risultata più elevata in T0 (1000.87 ± 4.55 CFU g−1) e più bassa in T3 (115.57 ± 5.79 CFU g−1). Ancora preferenza accordata alla variante rossa, R-FCBP (932.94 ± 3.93 CFU g−1); incontrastati a 15°C (1131.43 ± 2.30 CFU g−1) e notevolmente contenuti dalla frigoconservazione a 4°C (199.06 ± 9.29 CFU g−1). Anche per loro, il crescere dei tempi di conservazione è un gran vantaggio. Additivi biochimici e molecole a basso peso molecolare, prodotte dal L. rhamnosus, incidono anche sulla crescita fungina.

Conta totale di lattobacilli

I LAB, assenti nei trattamenti T0, T1 e T2, sono presenti nei trattamenti T3 e T4. E, fin qui, siamo nelle premesse del saggio. La conta cellulare di L. rhamnosus è, poi, riportata come stabile fin oltre 12 giorni e ad entrambe le temperature di conservazione.

Additivi biochimici ed antiossidanti in FCP

L’attività antiossidante promossa dallo scavenging con DPPH è maggiore su FCP trattati in T4 e minore in assoluto in T0 e T2, a causa della perdita di composti naturali per colonizzazione patogena. Già lo studio di P. Russo e colleghi aveva accertato che l’applicazione di batteri lattici (LAB) non incidesse sulla qualità generale di meloni cantaloupe fresh-cut, ma preservasse, eccome, i loro fenoli totali ed i preziosi antiossidanti. Anche per i peperoni, qui, infatti, può dirsi che le qualità nutrizionali siano preservate ugualmente tanto dagli additivi biochimici, quanto dal L. rhamnosus GG.

Anche l’occhio vuole la sua parte

L’analisi dei parametri fisici e visivi, Llightness, aredness e byellowness, e di texture è essenziale per l’approvazione commerciale dei prodotti FCP. Pur con difficoltà sperimentali, legate alla delicatezza dei prodotti vegetali in questione, i ricercatori hanno affermato che il parametro Llightness decresca col prolungarsi della conservazione.

Inoltre, essi hanno valutato che l’imbrunimento dei prodotti non dipenda più dalla temperatura quando in campo, dalla parte dei produttori, vi siano additivi biochimici ed L. rhamnosus. E ciò, anche in presenza di contaminanti patogeni, riassunti nell’acronimo FBC, proprio perchè entrambi i rimedi inibiscono la loro proliferazione e colonizzazione dei prodotti confezionati.

Persino la texture degli FCP può dirsi preservata dai trattamenti probiotici.

Ed insieme all’occhio procede il palato, che ha, poi, l’ultima parola sulla preferenza del consumatore. Per questo, lo studio ha incluso un panel test, durante il quale degli esperti hanno rilevato un impoverimento delle qualità sensoriali dei prodotti conservati per 12 giorni a 15°C, mentre i campioni conservati a 4°C possiedono ancora le caratteristiche organolettiche richieste dagli standard commerciali.

Senza dubbio, dunque, la combinazione di inoculo probiotico ed additivi consentiti protegge le qualità estetiche e nutrizionali, sia negli esemplari gialli che in quelli rossi di Capsicum annuum L. var. grossum (L.) Sendt. Ma, tutte le volte che si può, preferiamo l’intero ai porzionati!

Riferimenti bibliografici

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