Revizuieste articolul

Potențialitatea iaurtului cu fructe probiotice ca aliment funcțional - O recenzie

Surajit Sarkar *

fructe

Departamentul de asigurare a calității, Metro Dairy Llimited, West Bengal, India

* Autorul corespunzator: Surajit Sarkar, Departamentul de Asigurare a Calității, Metro Dairy Limited, Barrackpore, West Bengal, India; E-mail: [email protected]

Primit: 25 septembrie 2019; Admis: 10 octombrie 2019; Publicat: 16 octombrie 2019

Abstract

Scop: Conștiința asupra sănătății, împreună cu costul sporit al îngrijirii sănătății, au dus la înclinația consumatorilor către alimente funcționale. Printre diversele produse lactate fermentate, iaurtul este utilizat în cea mai mare parte pentru dezvoltarea alimentelor funcționale datorită imaginii sale de sănătate. Iaurtul poate fi cel mai potrivit purtător de probiotice, iar iaurtul care conține probiotice este disponibil pe piața mondială. Fructele fiind o sursă potențială de compuși fenolici, vitamine, compuși bioactivi și minerale pot fi, de asemenea, un vehicul adecvat pentru probiotice, iar recent alimentele pe bază de fructe au creat un mare interes pentru dezvoltarea alimentelor funcționale. Este posibil ca fructele să nu fie un mediu ideal, prin urmare, bioactivitățile culturilor de iaurt și ale tulpinilor probiotice din fructe, precum și ale matricei de lapte-fructe trebuie evaluate înainte de formularea alimentelor funcționale.

Proiectare/metodologie/abordare: Au fost luate în considerare atât lucrările de revizuire, cât și cele de cercetare legate de bioactivitățile culturilor de iaurt și culturile probiotice din matrice de fructe și lapte-fructe. Cuvintele cheie utilizate pentru căutarea datelor au inclus iaurt cu fructe, dahi cu fructe, iaurt cu fructe probiotice etc.

Constatări: Streptococcus thermophilus și Lactobacillus bulgaricus au prezentat diversitate în comportamentul de creștere la iaurtul simplu și de fructe și au fost dependente de tipul și concentrația fructelor, precum și de durata depozitării. Viabilitatea probiotică îmbunătățită a fost observată în iaurtul suplimentat cu fructe decât în ​​iaurtul simplu, datorită utilizării rapide a compușilor fenolici și a acizilor organici, cum ar fi acidul citric, de către culturile probiotice. Includerea culturilor probiotice și a fructelor în iaurt este recomandată pentru îmbunătățirea proprietăților funcționale ale iaurtului tradițional.

Originalitate/valoare: Iaurtul cu fructe probiotice formulat cu aplicarea conjugată a culturilor probiotice și fructele în iaurt va fi un aliment funcțional cel mai inovator.

Cuvinte cheie

Fructe; Mâncare funcțională; Beneficii pentru sănătate; Probiotice; Iaurt

Introducere

O înclinație mondială a consumatorilor către alimente sănătoase a dus la inventarea termenului „alimente funcționale”. Beneficiile pentru sănătate ale produselor alimentare fermentate pot fi clasificate în două grupe, cum ar fi funcția nutrițională și funcția fiziologică [1]. Efectul nutrițional este legat de funcția alimentară în furnizarea de nutrienți suficienți, în timp ce funcția fiziologică se referă la beneficiile profilactice și terapeutice [2] care includ prevenirea bolilor. Printre diverse produse lactate fermentate, iaurtul este bine cunoscut pentru imaginea sa sănătoasă și poate fi utilizat în mod adecvat ca purtător de probiotice [3,4], deoarece proteinele din lapte din iaurt oferă o protecție importantă bacteriilor probiotice în timpul trecerii prin stomac [5]. Administrarea probioticelor este, în general, recunoscută ca fiind sigură [6] și literatura revizuită cu privire la proprietățile funcționale ale iaurtului și a probioticelor a sugerat includerea probioticelor în iaurt pentru a spori funcționalitatea iaurtului simplu [7].

Sucurile de fructe pot fi un purtător mai bun decât laptele pentru probiotice datorită pH-ului acid favorabil (2,5 până la 3,7) al sucurilor de fructe [8] și surselor bune de zaharide, care favorizează creșterea probiotică [9], în timp ce valorile pH-ului (4,0 la 5.0)) în lapte are ca rezultat pierderea viabilității probioticelor în timpul depozitării [10]. Laptele fermentate încorporate cu fructe pot fi un produs lactat alternativ pentru a furniza bacterii probiotice [11], iar recent alimentele pe bază de fructe au creat un mare interes pentru dezvoltarea alimentelor funcționale și nutraceutice [12]. A fost raportată o înclinație semnificativă către consumul de iaurt odată cu introducerea iaurtului cu aromă de fructe și legume [13].

Utilizarea fructelor precum piersicile, cireșele, caisele, papaya, cactusul și afinele în timpul producției de iaurt [14] a dus la o îmbunătățire a proprietăților sale nutriționale și senzoriale [15]. S-au încercat, de asemenea, să se mărească proprietățile funcționale ale iaurtului prin includerea pulberii de coajă a fructului pasiunii [16] și a pudrei deșeurilor de ananas [17]. Recent, s-a observat că aportul conjugat de iaurt și fructe ar putea furniza probiotice, prebiotice, proteine ​​de înaltă calitate, acizi grași importanți și un amestec de vitamine și minerale care au potențialul de a exercita efecte sinergice asupra sănătății [18]. În acest articol s-a depus efortul de a revizui literatura referitoare la funcționalitatea probioticelor din matricea de iaurt cu pulpe de fructe/sucuri de fructe încorporate pentru aplicarea lor în timpul producției de iaurt cu proprietăți funcționale crescute.

Viabilitatea culturilor de iaurt în matricea de fructe

Numărurile inițiale și finale (log cfu/ml) ale S. thermophilus s-au dovedit a fi mai mari (8,20-8,70 și 7,98-8,34, respectiv 7,34-4,58) decât cele obținute pentru L. bulgaricus [19]. O creștere a numărului (log cfu/g) de S. thermophilus (9,02 ± 0,06 până la 9,34 ± 0,44), dar o scădere a viabilității L. delbrueckii subsp. s-a observat bulgaricus (7,35 ± 0,40 până la 7,23 ± 0,11) pe parcursul a 7 zile de depozitare a iaurtului simplu [20]. S-a raportat un număr total de viabile (log cfu/ml) de 2-5,60 pentru iaurtul simplu pe parcursul a 9 zile de depozitare [21].

S-a demonstrat că supraviețuirea culturilor probiotice din produsele din lapte poate fi crescută prin includerea compușilor fenolici bogați [22]. Studii recente au arătat că polifenolii de măsline pot stimula creșterea in vitro a mai multor bacterii lactice [23] și, de asemenea, accelera scăderea pH-ului în timpul fermentării iaurtului [24]. În prezența polifenolilor de măsline, S. thermophilus avea o populație mai mare (0,4-1,3 log cfu/g) în timpul fermentației, dar nu a crescut după a 7-a zi de depozitare în comparație cu iaurtul normal. Pe de altă parte, L. bulgaricus a obținut o creștere sau supraviețuire semnificativ mai mare (0,2-1,2 log cfu/g) în iaurtul îmbogățit cu polifenoli nu numai în timpul fermentației, ci și pe parcursul perioadei de depozitare [25].

Viabilitatea probioticului în matricele de fructe

Fructele pot fi considerate substraturi ideale pentru probiotice deoarece conțin substanțe nutritive precum vitamine, minerale, carbohidrați, fibre și compuși antioxidanți [33-35], totuși a fost raportată diversitatea viabilității probiotice în sucurile de fructe (Tabelul 1).
Includerea culturilor probiotice în sucuri de portocală [49], acerola [50], mandarină [51], căpșună [52], cireșe corneliene [53] și sfeclă [54] a fost investigată.

Sucul de grepfrut și sucul de lămâie au inhibat creșterea L. delbrueckii NRRL B5448 și L. casei NRRL B1922, dar au găsit stimulatori pentru L. acidophilus NRRL B4495, cu toate acestea, coaja de grapefruit și coaja de lămâie au stimulat creșterea tuturor culturilor probiotice [36]. Sucul de ananas [8], mărul de caju [55] și pepenele galben [56] au fost eficienți în menținerea viabilității probioticelor (> 8,00 log cfu/ml) chiar și după 6 săptămâni de depozitare [55], cu toate acestea sucul de portocale citric a prezentat efect inhibitor [57]. Sucul de struguri albi a fost găsit ca un mediu adecvat pentru încorporarea Lactobacillus paracasei, care și-a păstrat viabilitatea (> 10 9/200 ml) pe parcursul a 21 de zile de depozitare, dar în condiții gastro-intestinale simulate, proprietățile funcționale ar putea fi garantate pe parcursul celor 28 de zile de depozitare frigorifică [58].

Motivele care pot fi atribuite unei viabilități probiotice sporite în prezența fructelor sunt utilizarea rapidă a compușilor fenolici și a acizilor organici precum acidul citric de către culturile probiotice [39,40,59,61]. S-a declarat că fructele precum mărul, guava, banana și pepenele sunt potențiali purtători de probiotice datorită aderenței puternice a probioticelor pe țesutul fructului [68]. În plus, etapele tipice de procesare a fructelor, cum ar fi decojirea și tăierea, pot promova aderența microbiană la țesutul fructelor, crescând contactul de suprafață și eliberarea conținutului celular bogat în substanțe nutritive, care sunt substraturi ideale pentru creșterea culturii probiotice [35,69]. Factorii care afectează viabilitatea probiotică în sucul de fructe sunt tulpina, metoda de preparare a culturii, starea celulelor inoculate, temperatura de depozitare și conținutul de oxigen și fibre [70,71].

Viabilitate probiotică în matrice de lapte-fructe

Acizii organici și componentele fenolice conținute în fructe sunt utilizate ca sursă de energie de către bacteriile probiotice, în timp ce fibrele dietetice solubile în apă obținute din țesuturile plantelor prezintă un efect prebiotic [34,60,68]. Capacitatea antioxidantă totală mai mare (217,42 µmol Trolox/100 mL) în băuturile din lapte fermentat probiotic cu probe de cireșe corneliene datorită nivelurilor ridicate de acid ascorbic (7,79 mg/100 mL) și compușilor fenolici totali (72,32 mg GAE/100 g greutate uscată) au fost raportat [11].

Printre diverse probiotice, B. animalis subsp. lactis este cea mai promițătoare tulpină din sucul de fructe roșii, în timp ce L. plantarum c19 în sucul de mere [75]. Probioticul cu măr dahi obținut prin fermentarea laptelui conținând 2% pudră cu măr cu cremă folosind L. acidophilus a avut un număr mai mare de lactobacili (26,25 × 106 cfu/gm față de 25,0 × 106 cfu/gm) în comparație cu dahiul de control [76]. Cele mai mari număruri viabile (log10 cfu/gx 10 7) de L. plantarum (0,470 ± 0,05) decât L. acidophilus (0,449 ± 0,04) sau L. casei (0,385 ± 0,05) în dahi probiotice obținute prin cultivarea laptelui conținând pulpă de rodie pasteurizată au fost întâlnit [77]. Cea mai mare viabilitate (1,47 × 10 8 cfu/g) a bacteriilor probiotice (Lactobacillus acidophilus și Bifidobacterium aninals) au fost observate în iaurtul de fructe obținut folosind papaya în contrast cu ananasul sau mangoul datorită retenției mai mari și supraviețuirii probioticelor, deoarece papaya are o structură mai poroasă 78]. Matricea fructelor de mere a fost găsită cea mai potrivită ca purtător de probiotice datorită porozității sale ridicate și încorporării mai bune a probioticelor [60], cuplate cu pierderi minime de viabilitate (1 log cfu/g) în timpul tratamentului dur, cum ar fi uscarea cu aer cald [79] sau trecerea prin tractul gastro-intestinal [47].

Un studiu recent a arătat că aroma poate modifica genele exprimate de organismele de iaurt probiotic [80] și un produs cu aromă diferită poate avea efecte probiotice modificate [81]. Mai multe studii au raportat că, pe lângă sucurile de fructe sau pastele din băuturile lactate, ar putea fi și dăunătoare viabilității unor specii și tulpini de probiotice datorită acidității și prezenței compușilor antimicrobieni precum acidul benzoic și compușii aromatici [82-85] . Pierderea viabilității L. acidophilus LA-5 sub 106 cfu/g a fost observată în iaurturile fabricate folosind Lactobacillus acidophilus LA-5, Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB-12 și Propionibacterium jensenii 702, cu toate acestea, adăugarea sucului de fructe a dus la creșterea semnificativă a viabilității lactobacililor, care a rămas mai mare decât la iaurtul simplu pe toată durata de valabilitate [86]. Rezultatele au indicat faptul că viabilitatea culturilor probiotice în matricea lapte-fructe depinde de tipul de probiotice și fructe utilizate.

Factorii care influențează viabilitatea probioticelor în matricele de fructe

  • Câțiva factori precum temperatura de depozitare, nivelurile de oxigen, pH-ul și prezența microorganismelor concurente guvernează viabilitatea microorganismelor probiotice în matricile alimentare și, prin urmare, probioticele trebuie evaluate cu atenție înainte de includerea lor în alimente [87]. Mai mult, efectul benefic al probioticelor este specific tulpinii, de aceea trebuie luate în considerare următoarele criterii minime în timpul administrării lor în produse alimentare [88].
  • Necesitatea identificării unui probiotic la niveluri de gen, specie și tulpină, folosind tehnici de înaltă rezoluție
  • Viabilitatea și prezența unei cantități suficiente de probiotice în produs la sfârșitul perioadei de valabilitate
  • Dovada caracteristicilor funcționale inerente tulpinilor probiotice, în experimentele controlate.

Sucurile de fructe pot fi un vehicul adecvat pentru probiotice, deoarece conține niveluri ridicate de compuși fenolici [89], vitamine, compuși bioactivi și minerale [90,91]. Fermentarea de către microorganisme probiotice îmbunătățește termenul de valabilitate, precum și proprietățile nutriționale și senzoriale [92], dar activitatea și viabilitatea probioticelor din matricea fructelor sunt necunoscute [68]. Diversi factori care afectează viabilitatea probiotică în sucuri pot fi grupați ca parametri alimentari, parametri de prelucrare și parametri microbiologici [93]. Diversitatea viabilității probiotice în matricea fructelor poate fi atribuită următorilor factori:

  • Diferite caracteristici fizice și chimice ale fructelor
  • Porozitatea țesutului fructului [94]
  • Concentrația compușilor fenolici [52]
  • Tulpini de culturi probiotice, stare de inoculare, temperatură de incubație și depozitare, conținut de oxigen și carbohidrați/îndulcitori [74,95].
  • pH-ul matricei produsului [53]
  • Concentrația conținutului de acid citric, proteine ​​și fibre alimentare din fructe [52]
  • Temperatura de depozitare a sucului inoculat [96, 97].
  • Concentrația acidului acetic al produsului final [98, 99].
  • Toate sucurile de fructe nu sunt medii la fel de potrivite pentru toate probioticele [60].
    Mai jos sunt prezentate diverse criterii pentru selectarea probioticelor în matricea fructelor.
  • Trebuie să fie tolerant la mediile acide de sucuri de fructe.
  • Nu duceți la arome și arome nedorite [100]
  • Trebuie să fie tolerant la mediul antimicrobian [92]

Iaurt de fructe probiotice

Iaurtul nu este o sursă majoră de compuși fenolici [101], ci fructele, fiind principala sursă dietetică de compuși fenolici [102] poate fi utilizat sub formă de sucuri de fructe, pulberi și extracte din iaurt pentru a spori conținutul său fenolic [101]. Relația sinergică benefică dintre fructe și bacteriile probiotice a dus la încorporarea lor în produsele lactate, rezultând o nouă eră în inovațiile funcționale ale alimentelor [103.104]. O creștere semnificativă a funcționalității laptelui de capră fermentat probiotic care implică L. rhamnosus HN001 a fost observată la utilizarea sucului de struguri datorită efectului pozitiv asupra modularii microbiotei intestinale datorită efectului protector mai mare al extractului de tescovină de struguri asupra viabilității și proprietăților antioxidante de polifenoli din struguri [105].

În Europa, căpșunile sunt principalele fructe folosite pentru aromarea iaurtului [106], iar iaurturile cu aromă de fructe care conțin cireșe acide, caise, căpșuni și fructe de pădure sunt disponibile comercial pe piața jurnalelor din România [107]. Cele mai frecvente fructe utilizate în formulele de iaurt sunt cireșe, caise, afine [14], papaya, pară de cactus [30] și măr [108]. Lista diverselor fructe utilizate pentru producerea iaurtului este prezentată în tabelul 2.

Beneficiile nutriționale ale iaurtului cu fructe probiotice

Se remarcă diversitatea în compoziția nutrițională a iaurtului simplu, precum și a fructelor (Tabelul 3).

Includerea papaya a indus un conținut mai mare de carbohidrați (8,52 față de 7,10 g), în timp ce utilizarea bananelor a dus la creșterea calciului (145 față de 116,19 mg) și a vitaminei C (1,54 față de 1,47 mg) în timpul fabricării iaurtului [110]. O creștere a conținutului de solide totale (25,70 până la 26,57%) și carbohidrați (16,84 18,56%), dar o scădere a cenușii (0,73 până la 0,71%), a proteinelor (3,52 până la 2,94%) și a grăsimilor (4,61 până la 4,06%) din iaurtul de fructe cu includerea a 5% suc de ananas au fost raportate [109]. Cu toate acestea, s-a observat o tendință de scădere a tuturor parametrilor chimici, cum ar fi solidele totale (25,13, ​​25,40%), cenușă (0,68, 0,70%), proteine ​​(3,45, 3,01%) și grăsimi (4,36, 4,02%), cu adăugarea a 5 % suc de mere sau 5% suc dulce de lămâie. Nucile constituie o sursă bună de compuși bioactivi, proteine ​​vegetale, fibre, minerale, tocoferoli, fitosteroli și compuși fenolici [128] și sunt, de asemenea, o sursă bună de prebiotice cu carbohidrați nedigerabili [17].

Activitatea antioxidantă semnificativ mai mare în iaurtul de căpșuni suplimentat cu bifidobacterii decât iaurtul simplu ar putea fi atribuită atât căpșunilor, cât și probioticelor [129]. Iaurtul cu fructe bogate în antioxidanți s-a dezvoltat utilizând cătină (Hippophae rhamnoides), siropul de fructe avea un conținut mai mare de grăsimi, proteine, carbohidrați și antioxidanți (vitamina C, vitamina E, carotenoizi, fenoli, antociani) în comparație cu un iaurt comercial [130]. S-a raportat, de asemenea, suplimentarea iaurtului cu extracte naturale bogate în antioxidanți, cum ar fi polifenoli de mere [104], struguri și extracte de cal de struguri [131]. Conținutul total fenolic al iaurturilor cu aromă de fructe a variat între 362,3 și 926,7 μG echivalenți de acid galic/ml, în timp ce activitatea antioxidantă a variat între 197,1- 653,8 µM Trolox [107]. Într-o ingestie randomizată dublă-orbă, încrucișată, de 400 g de iaurt îmbogățit cu polifenoli cu 50 mg de polifenoli de măsline încapsulate timp de două săptămâni a indus o scădere semnificativă a nivelurilor de colesterol lipoproteic cu densitate mică (LDL) și a substanțelor reactive ale acidului tiobarbituric 25]. Potențialul antioxidant mai mare al iaurturilor probiotice decât iaurtul convențional poate fi atribuit activității proteolitice a probioticelor care eliberează peptide antioxidante [132].

Beneficiile terapeutice ale iaurtului cu fructe probiotice

Interesul recent în dezvoltarea iaurtului pe bază de pulpă de fructe cu probiotice a fost remarcat datorită profilurilor gustative atrăgătoare, alimentelor sănătoase și răcoritoare [122] și a unei surse importante de compuși activi care oferă beneficii specifice sănătății, inclusiv activități antioxidante, antiinflamatorii și antimicrobiene [ 133, 134]. S-a raportat că aportul de fructe induce o scădere semnificativă a riscului de cancer de colon distal [135] și șanse mai mici de depresie (136). Într-un studiu controlat, randomizat, dublu-orb, ingestia de iaurt cu fructe probiotice care conține Lactobacillus acidophilus LA-5 și Bifidobacterium lactis BB-12 de către subiecții infectați cu Helicobacter pylori a indus scurtarea duratei diareei asociate antibioticelor și îmbunătățește afecțiunile gastrointestinale [137] . Beneficiile pentru sănătate pot fi atribuite nu numai bacteriilor probiotice, ci și componentelor laptelui acidificat, cum ar fi acidul lactic [137].

Încorporarea de citrice și fructe de pădure care conțin fito-chimice poate îmbunătăți sănătatea și reduce riscul de boli [138,139], îmbunătățind astfel lungimea lor. Polifenolii de măsline au indus o scădere semnificativă a colesterolului LDL după consumul de două săptămâni de iaurt îmbogățit cu polifenol, atribuit polifenolului din măsline [25].

Concluzie

Proprietățile funcționale ale iaurtului tradițional pot fi îmbunătățite prin aplicarea conjugată a culturilor probiotice și a fructelor. Este posibil ca iaurtul să nu fie un suport la fel de potrivit pentru toate culturile sau fructele probiotice. Bioactivitățile culturilor de iaurt și ale tulpinilor probiotice din fructe, precum și ale matricei de lapte-fructe trebuie evaluate înainte de formularea alimentelor funcționale. Iaurtul cu fructe probiotice este mai funcțional decât iaurtul tradițional și este recomandat pentru consum ca adjuvant alimentar.

Mese

Fructe/Sucuri

Efect asupra viabilității probioticelor