Il meraviglioso mondo microbiologico (e non solo) del Kefir

Cos’è il Kefir?

Il Kefir è una bevanda effervescente, leggermente alcolica e dal sapore acidulo ottenuta dalla fermentazione del latte e dall’utilizzo di uno starter molto particolare:  i granuli di kefir.

I granuli di kefir sono composti da una complessa comunità di batteri acido-lattici, acido-acetici e lieviti confinati in una matrice di proteine e polisaccaridi. Contengono approssimativamente l’83% di acqua, un 4 ± 5% di proteine e un 9 ± 10% di un polisaccaride chiamato kefiran.

Il consumo di kefir è stato associato ad un’ampia gamma di proprietà funzionali e probiotiche le quali possono essere attribuite ai microorganismi presenti e ai metaboliti da essi prodotti durante la fermentazione.

Un po’ di storia

Il kefir è una bevanda dalle origini molto antiche: ha infatti origine nelle montagne del Caucaso, ed è molto consumato in Europa orientale, Russia e nel sud-ovest asiatico

L’origine della parola kefir è in realtà incerta, ma sembrerebbe derivare dalla parola turca “keyif” ovvero “benessere” in quanto le proprietà benefiche di questa bevanda erano già note in tempi antichi.

Molte storie sono state tramandate nel corso dei secoli: la più famosa è la leggenda secondo cui Maometto donò i granuli di kefir (chiamati quindi “Grani del Profeta”) ai cristiani ortodossi, insegnando loro a preparare la bevanda. Questi grani erano gelosamente custoditi in quanto si credeva che, se il segreto del loro uso fosse diventato noto, avrebbero perso la loro potenza. Pertanto, i chicchi di kefir venivano segretamente passati da una generazione all’altra, strettamente sorvegliati come parte della ricchezza di ogni famiglia all’interno della tribù. Sebbene a volte agli stranieri venisse dato da bere il kefir (Marco Polo racconta di assaggiarlo durante i suoi viaggi orientali) il metodo di preparazione fu tenuto segreto e la bevanda fu quasi dimenticata fino al XIX secolo.

Figura1- aspetto dei granuli di kefir
Figura 1- granuli di kefir

Tecnologia di produzione

Le tecniche di preparazione della bevanda hanno subito molte variazioni nel corso degli anni.

Il metodo tradizionale di preparazione prevede l’utilizzo di sacchi di pelle all’interno dei quali latte e granuli (circa il 2% -10%) vengono agitati regolarmente per ottenere una fermentazione naturale.  

L’attuale processo di produzione ( soprattutto da parte delle industrie ) prevede la preparazione iniziale di una “coltura madre” preparata incubando il latte con chicchi di kefir (2% –3%). I grani vengono poi rimossi mediante filtrazione e la risultante coltura madre liquida viene aggiunta al latte (1% –3%), che viene fermentato per 12-18 h a 20-25 °C per ottenere kefir. I grani di Kefir rimossi per filtrazione vengono utilizzati per le successive fermentazioni asciugandoli a temperatura ambiente e conservandoli a una temperatura di 4 ° C

I 4 punti critici

Essendo una bevanda complessa dal punto di vista microbiologico, durante il processo di produzione è importante prestare attenzione ad alcuni punti critici che definiscono le caratteristiche chimiche, microbiologiche, organolettiche, nutrizionali e funzionali del prodotto finale. Tra queste troviamo sicuramente:

  1. Il tipo di latte utilizzato e la percentuale di grassi: generalmente viene utilizzato latte pastorizzato. L’utilizzo di latte a basso contenuto di grassi favorisce la crescita dei granuli di kefir, mentre l’utilizzo di latte ad alto contenuto di grassi porta ad una diminuzione della biomassa dei granuli in quanto l’alta percentuale di grassi potrebbe inibire lo scambio di nutrienti;
  2. Proporzione granuli:latte. La proporzione influisce soprattutto sulla viscosità e sull’acidità del prodotto. L’utilizzo dell’1% di granuli è preferibile se si desidera un prodotto viscoso e poco acido, mentre l’utilizzo di un 10% di granuli è preferibile se si desidera un prodotto acido, con una bassa viscosità e un’alta effervescenza;
  3. Tempo di fermentazione: il Kefir viene ottenuto dopo 18-24h di incubazione. Durante la fermentazione si ha un incremento della biomassa dei granuli e modifiche riguardanti la proporzione dei microorganismi. Durante i primi stadi della fermentazione il batterio dominante è L. kefiranofaciens, mentre negli ultimi stadi Leuconostoc mesenteroides ha una maggior prevalenza. La concentrazione di esopolisaccaridi, inoltre, aumenta con il tempo di fermentazione;
  4. Temperatura di fermentazione: Il range di temperatura è tra i 18 e i 30°C, mentre l’optimum si ha a 25°C. Temperature maggiori di 37°C producono alterazioni nella composizione microbiologica.

Produzione dei metaboliti

Durante il processo di fermentazione, si ha la produzione di alcuni metaboliti che contribuiscono al particolare sapore e alle proprietà benefiche della bevanda. I principali prodotti della fermentazione sono:

  • Acido lattico;
  • CO2;
  • Etanolo.

I microorganismi sono inoltre in grado idrolizzare le proteine, produrre esopolisaccaridi ed altri metaboliti come acidi formico, propionico, succinico, vitamine e batteriocine, i quali esercitano un’influenza diretta sull’aroma e sul sapore.

Composizione nutrizionale

La composizione nutrizionale del kefir è molto varia, ed è influenzata dalla composizione del latte, dall’origine e dalla composizione dei granuli, dal tempo/temperatura di fermentazione e altri fattori.

Per quanto riguarda la composizione chimica troviamo:

  • 80 -90% umidità;
  • 6-10% zuccheri;
  • 3-4 % grassi;
  • 3-4 % proteine.

Durante la fermentazione, le proteine diventano facilmente digeribili grazie alla coagulazione acida e alla proteolisi. Il kefir è un’ottima fonte di amminoacidi essenziali quali valina, isoleucina, metionina, lisina, treonina, fenilalnina e triptofano.

La sua peculiare composizione lo rende un alimento particolarmente adatto in caso di intolleranza al lattosio. Il lattosio presente nel latte viene idrolizzato dall’enzima b-galattosidasi dei granuli e convertito in glucosio e galattosio. Inoltre, i prodotti fermentati come il kefir sono in grado di aumentare i tempi di svuotamento gastrico migliorando così la digestione del disaccaride e minimizzando i sintomi dell’intolleranza.

Per quanto riguarda la composizione vitaminica, troviamo vitamine del gruppo B (soprattutto B1 ,B2, B5), C, A e K. Inoltre, le concentrazioni di piridossina (vit.B6), vitamina B12, acido folico, biotina (vit.B8), tiamina (vit.B1) e riboflavina (vit.B2) aumentano durante il processo di fermentazione. E’ inoltre una buona fonte di minerali come Magnesio, Calcio, Fosforo, Ferro e Zinco. 

Composizione microbiologica

Il kefir contiene un complesso microbiota, il quale è un esempio di comunità simbiotica dove lattobacilli (LAB), lieviti e batteri acido-acetici (AAB) cooperano condividendo i loro bioprodotti come fonte di energia e fattori di crescita. I lieviti producono vitamine, aminoacidi e altri fattori essenziali di crescita importanti per i batteri. Allo stesso modo, i prodotti metabolici dei batteri vengono utilizzati come fonte di energia per i lieviti. Questa simbiosi permette il mantenimento della stabilità del profilo microbiologico durante tutto il ciclo di fermentazione.

La composizione microbiologica differisce tra i granuli e la bevanda stessa: nei granuli troviamo soprattutto Firmicutes e Proteobacteria. Il genere dominante è quello dei Lactobacilli, e le specie più rappresentative sono L. kefiranofaciens, L.kefiri e L.parakefiri.

Nel latte fermentato, la famiglia dominante è quella delle Streptococcaceae, mentre i generi più rappresentati sono Leuconostoc Lactococcus, Lactobacillus e Acetobacter. Tuttavia, la popolazione batterica del latte fermentato, rispetto a quella dei granuli, presenta una minor diversità di specie.

Anche la composizione dei lieviti risulta essere interessante, in quanto ne sono state isolate più di 23 specie differenti. Anche la composizione dei lieviti differisce tra i granuli e il latte fermentato: i granuli hanno un maggior quantitativo di Saccharomyces sp., K. lactis, Kazachstania sp. e Candida sp. , mentre nel latte fermentato risultano essere maggiormente presenti Kluyveromyces sp., K. unisporus, K. marxianus, S. cerevisiae, K. Meager.

Figura 2- visualizzazione della popolazione microbica presente nei granuli mediante microscopia SEM
Figura 2- popolazione microbica presente all’interno dei granuli di Kefir

I benefici del kefir sulla salute

Le proprietà benefiche del kefir sono già note da molto tempo. I benefici riguardano attività antimicrobica, antitumorale, antiinfiammatoria, trattamento dell’obesità, abbassamento del colesterolo, effetti antiossidanti, miglioramento della tolleranza al lattosio e miglioramento della flora batterica intestinale.

  • Kefir e colesterolo: Il consumo di Kefir sembra inoltre essere associato ad una diminuzione di colesterolo LDL e trigliceridi: i lattobacilli (LAB) sono infatti in grado di incorporare colesterolo endogeno inibendone l’assorbimento. L’alto numero di LAB presenti nel kefir può ridurre i livelli di colesterolo fino al 33 %;
  • Kefir e glucosio: Un altro effetto benefico legato al consumo del kefir riguarda l’abbassamento dei livelli di glucosio nel sangue. I probiotici possono migliorare la funzionalità della barriera intestinale, limitando l’assorbimento dei lipopolisaccaridi e ristabilendo la funzionalità dei recettori dell’insulina, portando così ad un miglior controllo di glucosio nel sangue. Possiamo quindi concludere che il kefir potrebbe essere un valido alleato nella prevenzione del diabete; tuttavia, sono necessari ulteriori studi per dimostrare tali effetti.
  • Kefir e microorganismi: Il kefir esercita un’azione antagonista nei confronti di vari patogeni come Salmonella , Shigella, Staphylococcus, Helicobacter pylori, Escherichia coli, Bacillus subtilis, Micrococcus luteus, Listeria monocytogenes, Streptococcus pyogenes e anche contro il lievito Candida albicans. In particolare, Lactobacillus kefiri è in grado di inibire l’adesione e l’invasione da parte di Salmonella enterica;
  • Kefir come antiossidante: Il Kefir è un potenziale strumento nel controllo dello stress ossidativo: sembra infatti stimolare l’attività della glutatione perossidasi e inibire la perossidazione dell’acido linoleico, riducendo i danni al DNA e svolgendo quindi un’azione antiossidante e antitumorale. E’ stato inoltre osservato che il lievito K.marxianus è in grado di ridurre i livelli intracellulari di ROS, proteggendo dallo stress ossidativo;
  • Kefir come immunomodulatore: Un beneficio apportato dalla frazione non microbica del kefir (ovvero dai metaboliti) è la sua abilità nel modulare la risposta immune: il lattato prodotto dai microorganismi e gli altri acidi organici come acetato, propionato e butirrato hanno un effetto antiinfiammatorio a livello dell’epitelio intestinale.

Alcune delle proprietà benefiche connesse al consumo di kefir sono dovute al Kefiran, un eteropolisaccaride solubile in acqua, composto da D-glucosio e D-galattosio in ugual proporzione. Questo polimero è stato largamente studiato per i suoi benefici sulla salute, ed è inoltre un additivo interessante per l’industria in quanto conferisce viscosità e viscoelasticità. Il kefiran non è digeribile, e raggiunge l’intestino dove espleta le sue funzioni antimicrobiche, antiinfiammatorie e antiallergeniche poiché in grado di aumentare il numero di Bifidobatteri presenti nel colon.

Conclusione

Si stratta quindi di una bevanda benefica e versatile, ottima per chi vuole mantenersi in forma (e in salute), e non vuole rinunciare al piacere di uno spuntino delizioso. Il kefir è infatti un ingrediente estremamente versatile e può essere utilizzato per la produzione di frullati, salse salate e prodotti da forno sia dolci che salati.

Fonti

2 commenti su “Il meraviglioso mondo microbiologico (e non solo) del Kefir”

  1. Buongiorno! Le proprietà benefiche sono molto simili, ma il kefir d’acqua risulta essere sicuramente più leggero e dissetante.
    Differisce dal kefir di latte per la quantità di calcio e proteine (presenti in minor quantità), ma se si segue uno stile di vita sano ed equilibrato, il kefir d’acqua risulta comunque essere una valida alternativa a quello di latte.

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