SELEZIONE DI LATTOBACILLI PROBIOTICI AD ATTIVITA’ β-GALATTOSIDASICA E PRODUZIONE DI UN FORMAGGIO FRESCO FUNZIONALE A RIDOTTO CONTENUTO DI LATTOSIO. QUALITA’, SICUREZZA E SHELF-LIFE.

The research activity carried out has allowed the development of a new production strategy to improve the quality and safety of lactose-free dairy products. It is well known that lactose-depleted milk is more susceptible to heat treatments and Maillard's reaction with a consequent decrease of its nutritional and sensorial quality. Therefore, the aim of this thesis was to produce lactose-reduced cheeses without using lactose-depleted milk by the addition of commercial lactase enzyme to the cheese milk, but by using lactic bacteria with β-galactosidasic activity as "adjunct culture". Therefore, a screening of β-galactosidasic activity of lactic bacteria isolated from bovine colostrum samples was carried out. This screening allowed to select, characterize and identify two strains of lactobacilli, namely L. reuteri and L. amylovorus, chosen, not only for their ability to hydrolyze lactose, but also for their probiotic activity. They were applyied to the production of a fresh cheese type named Minas Frescal allowing to obtain a fresh cheese with reduced lactose content and, at the same time, a functional cheese. Between the two strains, L. amylovorus showed the highest β-galactosidasic activity reducing the lactose content of the cheese to values around 0.3% on the second day after production. The cheese thus obtained has maintained the same compositional (except for the lactose content), microbiological and rheological characteristics of the traditionally produced cheese. In a world market where the demand for "free from" and health (functional) food is constantly growing, the proposed process innovation suggests interesting developments for large-scale application.

L‘attività di ricerca svolta ha consentito lo sviluppo di una nuova strategia produttiva per il miglioramento della qualità e sicurezza dei prodotti lattiero-caseari delattosati. È noto che il latte delattosato è più suscettibile ai trattamenti termici ed alla reazione di Maillard con conseguente diminuzione della sua qualità nutrizionale e sensoriale. Dunque, l‘obiettivo di questa tesi è stato quello di produrre formaggi a ridotto contenuto di lattosio senza ricorrere all‘utilizzo di latte delattosato o all‘aggiunta al latte di caseificazione dell‘enzima lattasi commerciale, ma di impiegare batteri lattici con attività β-galattosidasica, quali ―adjunct culture‖. A tal fine, è stato effettuato uno screening dell‘attività β-galattosidasica di batteri lattici, isolati da campioni di colostro bovino, che ha consentito di selezionare, caratterizzare e identificare due ceppi di lattobacilli, L. reuteri e L. amilovorus, scelti, oltre che per la loro capacità di idrolizzare il lattosio, anche per la loro attività probiotica al fine di ottenere un formaggio fresco a ridotto contenuto di lattosio e, al contempo, funzionale. Tra i due ceppi, L. amilovorus ha mostrato la maggiore attività β-galattosidasica riducendo a valori intorno allo 0.5% il contenuto di lattosio del formaggio già al secondo giorno di produzione. Il formaggio così ottenuto ha mantenuto le caratteristiche compositive (eccetto per il contenuto in lattosio), microbiologiche e reologiche del formaggio prodotto in maniera tradizionale. In un mercato mondiale in cui la domanda di alimenti ―free from‖ e di alimenti salutistici (funzionali) è in continua crescita, l‘innovazione di processo proposta lascia intravedere interessanti sviluppi per l‘applicazione su larga scala.