Lezione 1

Chimica e certificazione
degli alimenti: II parte
Dott.ssa Arianna Calistri
Dip. di Istologia, Microbiologia e Biotecnologie
Mediche, sez. di Microbiologia e Virologia
Via Gabelli 63, Padova
Tel: 827-2341/2364
e-mail: [email protected]
Programma del corso: lezioni in aula
# I microrganismi negli alimenti: caratteri generali; fattori che
influenzano la crescita negli alimenti; principali tecniche di
trattamento termico degli alimenti; tecnologie emergenti per la
sterilizzazione degli alimenti
# Human microbiome
# Contaminazioni biologiche: microrganismi degradativi (batteri e
funghi) e patogeni. Infezioni, intossicazioni e tosso-infezioni
alimentari causate da batteri o da tossine batteriche. Virus
veicolati dagli alimenti. Virus dell’influenza aviaria. Principali
micotossine
# Il ruolo della produzione industriale nel garantire la qualità:
HACCP
# Aspetti legislativi legati alla qualità e igiene degli alimenti:
Indicatori chimici, fisici e biologici del processo di
lavorazione(l’esempio dell’acqua minerale)
# La problematica della Denominazione d’Origine Controllata e della
tracciabilità
Programma del corso: lezioni in aula
# Tecniche analitiche per l’analisi della salubrità degli
alimenti
# Impatto sulla salute umana dei contaminanti di origine
chimica
# Indicatori chimici, fisici e biologici del processo di
lavorazione
# Il problema degli alimenti OGM
# Microrganismi protecnologici (batteri e funghi) e le
tecniche per il loro miglioramento genetico: l’esempio del
vino
# Microrganismi probiotici e il loro impatto sulla salute umana
Dove reperire materiale per la
preparazione dell’esame
• Slides delle lezioni
• Articoli su argomenti specifici
• Libri di testo:
– “Microbiologia degli Alimenti” di Antonietta Galli,
Casa Editrice Ambrosiana
– Recenti sviluppi di igiene e microbiologia degli
alimenti, Giordano De Felip, Tecniche nuove
Esame
• Esame scritto a risposte aperte
• L’esame comprende anche la parte
relativa alle esercitazioni di laboratorio
• Il voto viene mediato con quello della
parte del corso relativa alle lezioni di
Chimica degli Alimenti
Streptococcus thermophilus
Quanti microrganismi ingeriamo
con gli alimenti?
Si ingeriscono anche vivi?
Lactobacillus delbruecki bulgaricus
Penicillium roqueforti
Bifidobacterium bifidum
Saccharomyces cerevisiae
I MICRORGANISMI E GLI ALIMENTI
Batteri
• Hanno dimensioni intorno al micron
• Al microscopio appaiono come bastoncini,
sfere o spirali
• Svolgono funzioni utili come la
mineralizzazione delle sostanze organiche;
nell’industria alimentare sono importanti nel
settore dei prodotti fermentati (yogurt,
formaggi, aceto)
• Alcuni possono essere agenti eziologici di
malattie infettive e/o tossinogene. E’ quindi
necessario evitarne l’ingresso e/o
moltiplicazione negli alimenti
Forme caratteristiche dei
batteri
Forme caratteristiche dei
batteri
Eumiceti
Muffe e lieviti
Le muffe
• Le muffe si presentano ad occhio nudo come macchie
di aspetto cotonoso, colorate a tinte diverse.
– Crescono sulla superficie degli alimenti sia in
ambienti relativamente poveri di acqua libera (pane,
marmellata), sia in ambienti molto umidi
– Crescono a pH acido (succo di frutta, conserve di
pomodoro)
– Alcune sono contaminanti in grado di alterare gli
alimenti
– Alcune di esse producono sostanze tossiche
(micotossine), con sospetta azione carcinogena
– Possono essere utili (nella produzione di alcuni
formaggi)
Muffe
Sono in tutto e per tutto funghi
filamentosi le cui cellule, molto grosse
e cilindriche, comunicano una con l’altra
e
costituiscono
dei
filamenti
ramificati, detti ife
Muffe
L’insieme
micelio.
delle
ife
costituisce
il
La struttura della cellula è eucariotica
Le ife subiscono, durante il ciclo vitale
del
fungo,
processi
di
differenziamento in base alle funzioni
che assumono.
Muffe
Le muffe si riproducono naturalmente per
mezzo di spore
Sono prive di clorofilla
Il corpo è di solito filamentoso (∅ 5-10µm) e
comunemente ramificato
I filamenti hanno pareti che contengono
chitina e/o cellulosa
Muffe
Sono immobili, sebbene possono avere
cellule riproduttive mobili.
Producono spore
asessualmente.
sessualmente
o
Muffe
I miceli possono essere riproduttivi o
vegetativi
Quelli riproduttivi sono deputati alla
produzione di spore e si protendono
nell’aria dal substrato
Quelli
vegetativi
penetrano
nel
substrato per procurare nutrimento.
Fisiologia e nutrizione delle
muffe
Le muffe si adattano a stress più forti
di quelli che possono sopportare la
maggior parte dei microrganismi
Sono più resistenti dei batteri alle
pressioni osmotiche
Le muffe possono tollerare ed
accrescersi
in
concentrazioni
relativamente alte di acidi.
Fisiologia e nutrizione delle
muffe
Le muffe riescono a sopravvivere in
ambienti disidratati che inibirebbero
la maggior parte dei batteri
Per accrescersi tutte le
richiedono
microelementi:
fosforo,
potassio,
zinco,
manganese
e
molibdeno;
richiedono anche vitamine.
specie
ferro,
rame,
alcune
Fisiologia e nutrizione delle
muffe
I funghi parassiti producono spesso
speciali rami ifali chiamati austori, che
penetrano nelle cellule ospiti per
prelevare sostanze nutritizie dal
citoplasma
Le sostanze nutritizie passano dagli
austori alle ife principali, che si
accrescono fra le cellule dell’ospite.
I lieviti
• I lieviti si presentano al microscopio come
cellule di qualche micron di diametro, di forma
prevalentemente ovoidale.
– Cresciuti in substrato solido danno colonie biancoavorio, di consistenza cremosa, dotate di un
caratteristico odore. In liquidi zuccherini danno
luogo a torbidità e depositi.
– Fermentano gli zuccheri secondo lo schema di
fermentazione alcolica. Generando alcol e CO2 e
sostanze secondarie quali aldeidi, acidi, esteri.
– Sono utili nella preparazione di molti alimenti (pane,
vino, birra), ma possono far degenerare alcuni
prodotti.
– Sono in grado di moltiplicarsi anche in ambiente
acido ad elevate concentrazioni di zuccheri e sali
Lieviti
I lieviti, come le muffe, sono funghi,
ma si distinguono dalle muffe perché la
loro forma comune e dominante è
unicellulare.
La loro riproduzione vegetativa avviene
di solito per gemmazione.
Lieviti
I lieviti non formano un gruppo
tassonomico ben definito.
Esistono circa 350 specie di lieviti,
distinti in 39 generi.
Ecologia dei lieviti
I lieviti sono ampiamente distribuiti in
natura e sono disseminati da insetti
vettori e dalle correnti d’aria
La maggior parte è saprofita, ma alcuni
sono parassiti
Molte differenti specie di lieviti si
trovano nel suolo, altre in ambiente
acquatici.
Morfologia dei lieviti
In generale le cellule dei lieviti sono più
grandi della maggior parte dei batteri
Hanno dimensioni di 1-5µm di larghezza e 530 µm di lunghezza
Di solito sono ovoidali, ma alcuni sono
allungati ed alcuni sferoidali
I lieviti sono privi di flagelli o di altri organi
di locomozione.
Citologia dei lieviti:
capsule
Alcuni lieviti sono coperti da un
materiale
extracellulare
mucoso,
viscoso che costituisce la sostanza
capsulare, formata da polisaccaridi,
mannani e sostanze amiloidi.
Citologia dei lieviti:
parete cellulare
La parete cellulare dei lieviti è sottile
nelle cellule giovani e si ispessisce con
l’età.
I costituenti principali della parete
cellulare di S.cerevisiae sono: glucano
(2 polisaccaridi, 30-40%), mannano (Dmannosio, 30%), proteine (6-8%), lipidi
(8,5-13,5%),
chitina
(Nacetilglucosamina 1-2%).
Citologia dei lieviti:
membrana citoplasmatica
Funzionamento
batterica.
simile
Presenta
lipidi,
polisaccaridi.
alla
proteine
cellula
e
Citologia dei lieviti:
costituenti protoplasmatici
Ribosomi ricchi di RNA.
Reticolo endoplasmatico.
Citologia dei lieviti:
nucleo
Ben definito e delimitato da una
membrana nucleare semipermeabile.
Citologia dei lieviti:
mitocondri
Sono costituiti in gran parte da
lipoproteine e da una piccola quantità
di RNA e DNA.
Citologia dei lieviti:
vacuoli
Ciascuna cellula di lievito contiene nel
citoplasma uno o più vacuoli o
“goccioline” trasparenti, composti da
metafosfato, polifosfato o un lipide.
Citologia dei lieviti:
inclusioni varie
Alcune specie di lieviti accumulano
grandi quantità di lipidi, carboidrati o
proteine e vitamine.
Riproduzione dei lieviti
I lieviti possono riprodursi per
sporulazione, gemmazione o scissione,
ma il processo più comune è la
gemmazione.
Importanza dei funghi nell’ambito
della Microbiologia e Igiene
alimentare
Fenomeni patologici
Micotossicosi:
contaminazione
delle
derrate alimentari da parte di tossine
prodotte da MUFFE
Esempio: ERGOTISMO
ANCHE LE SOSTANZE TOSSICHE
PRODOTTE DAI FUNGHI SUPERIORI
SONO CONSIDERATE UN ESEMPIO
DI CONTAMINAZIONE BIOLOGICA
Micetismo: avvelenamento da funghi (es:
Amanita phalloides, muscaria).
Funghi e muffe tossiche
Producono tossine con conseguente danno
per piante, animali, uomo.
L’intossicazione avviene in seguito ad
ingestione di funghi velenosi o cibi
contaminati da muffi o funghi produttori di
tossine
Micotossine: tossine elaborate dai funghi
Fitoalessine: sostanze prodotte dalle piante in
risposta al fungo.
Funghi tossici
Le
tossine
possono
agire
sinergicamente causando i seguenti
danni: nefrotossicità, danni al tessuto
cutaneo,
danni
al
tratto
gastrointestinale, danni al sistema
respiratorio
Alcune
tossine
sono
carcinogeni (aflatossine)
potenti
Funghi d’importanza industriale
I funghi sono importanti per la
fabbricazione di: vino, birra, pane,
formaggi.
Sono
importanti
anche
per
la
produzione
di
antibiotici,
la
trasformazione degli steroidi e la
produzione di insetticidi.
Funghi d’importanza industriale:
fabbricazione dei formaggi
Pennicillium
roqueforti
(muffa
aerobia): dopo l’inoculo delle spore
fungine, si lascia riposare il formaggio
a basse temperature (9°C), per
scoraggiare lo sviluppo di altri
microrganismi.
Pennicillium camemberti: cresce in
superficie, dirigendosi verso l’interno
(caratteristica liquefazione).
Funghi d’importanza industriale:
produzione di antibiotici
Benzilpennicillina (Pennicillina G).
Cefalosporina C.
Griseofulvina.
Streptomicina.
Funghi d’importanza industriale
I funghi sono importanti per la
produzione di vitamine, aminoacidi,
acidi organici.
I VIRUS
• Virus: sono visibili solo al microscopio
elettronico.
• Sono parassiti obbligati di piante,
animali, batteri
The HIV Life Cycle
MATURE VIRION
CD4/CORECEPTOR
BINDING
RELEASE &
MATURATION
BUDDING
UNCOATING
MEMBRANE
FUSION
ASSEMBLY
VIRAL RNA
REVERSE
TRANSCRIPTION
ENV
VIRAL DNA
GAG
PREINTEGRATION
COMPLEX
NUCLEAR
IMPORT
TRANSLATION
TRANSCRIPTION
INTEGRATED
PROVIRUS
NUCLEUS
I virus di qualunque
classe, nudi o dotati di
envelope, a DNA o a
RNA, utilizzano i
pathways cellulari a loro
vantaggio
Virus come contaminanti degli
alimenti
• Tutti i virus contaminanti degli alimenti possono essere causa di
malattia se per le loro caratteristiche sono in grado di superare
le misure messe in atto per evitare il rischi e quindi le barriere
fisiche e chimiche dell’organismo
• La presenza o assenza di envelope virale può essere un
importante fattore che rende un virus più o meno prono a
determinare infezioni alimentari
• Anche la distribuzione dello specifico recettore su determinate
cellule è essenziale
• Non vanno dimenticate gli specifici meccanismi PATOGENETICI
• Un discorso a parte lo meritano i PRIONI
I PARASSITI
• Protozoi: sono organismi unicellulari che
hanno scarsa importanza nel settore
alimentare dei paesi a clima temperato.
Sono invece importanti nei paesi
tropicali dove possono essere
responsabili di diverse gravi infezioni di
origine alimentare (es amebiasi)
• Anche gli Elminti possono essere
trasmessi con gli alimenti (es taenia)
Infine
• Parassiti
• Artropodi (insetti ed acari)
• Roditori
Sono una fonte importantissima di
contaminazione degli alimenti
Che cosa si intende per igiene degli
alimenti e microbiologia alimentare?
• Gli alimenti costituiscono un ambiente ideale
per la sopravvivenza e crescita microbica
• La presenza dei microrganismi negli alimenti
può risultare in una precisa successione di
modificazioni o può essere nociva per la salute
umana
• Fattori intrinseci (associati agli alimenti) ed
estrinseci (ambientali) interagiscono con la
comunità microbica
Caratteristiche o cambiamenti chimico/fisici degli
alimenti
Endogeni
Chimica degli alimenti
Dovuti a microrganismi
Microbiologia
Biotecnologie
alimentari
Che cosa studia la microbiologia
alimentare?
1
Proliferazione microbica negli alimenti
-Deterioramento
-Miglioramento delle proprietà organolettiche, o del
valore nutritivo o del valore edonistico dell’alimento
a seconda dei microrganismi coinvolti e delle
condizioni di conservazione
2
Alimenti contaminati possono determinare
l’insorgenza di malattie
La microbiologia degli alimenti
• PROVENIENZA e SIGNIFICATO delle varie
specie microbiche presenti nel prodotto
alimentare
• COMPORTAMENTO durante i differenti
processi tecnologici cui il prodotto è
sottoposto nel corso delle sue trasformazioni
(INIDICI DI QUALITA’, DI SALUBRITA’, DI
TIPICITA’)
• INFLUENZA dei microrganismi endogeni e
esogeni sulla conservazione dell’alimento
- PROCESSI BIOCHIMICI che si manifestano
nell’alimento stesso conseguenti al METABOLISMO
microbico
La microbiologia degli alimenti
Studio di specifici gruppi microbici la cui
presenza nell’alimento può determinare
l’insorgenza di vere e proprie malattie
infettive oppure di sindromi morbose
note come “infezioni alimentari”
Igiene degli alimenti
• Insieme di tutti gli accorgimenti che vengono
messi in atto per ottenere un prodotto sano,
integro e ben conservabile
• La produzione “igienica” è un requisito
essenziale nella qualità di un alimento
• Riguarda la MATERIA PRIMA, la sua
LAVORAZIONE in TUTTE le fasi e la
DISTRIBUZIONE del PRODOTTO FINITO
Microrganismi protecnologici
• Fermentazione del vino e della birra, lievitazione
del pane, preparazione del burro e latti fermentati,
processi di caseificazione
presenza
naturale negli alimenti, spesso trasferiti dalla
lavorazione precedente alla successiva (madre)
• Necessità di ottenere prodotti con caratteristiche
organolettiche e qualitative costanti e ripetibili
colture selezionate, preparate in laboratorio
pure o in associazione per la produzione di alimenti
a caratteristiche standardizzate (starter). Le
colture selezionate possono venire preparate in
grandi quantità e conservate
STARTER UTILIZZATI
NELL’INDUSTRIA
•
Batteri
•
Lieviti
•
Muffe
•
•
Funghi superiori
Alghe
Microrganismo
Settore alimentare
Acetici
Lattici
Acetificazione
Latti fermentati
Burro
Formaggi
Vegetali fermentati
Insaccati
Prodotti da forno
Formaggi (Emmental)
Stagionatura insaccati
Vino
Birra
Pane e prodotti da forno
Latti fermentati acido alcolici
Preparazione cibi orientali
Propionici
Micrococchi
Saccaromiceti
Mucor
Ryzopus
Penicillium
Mrchella
Kombu
Erborinatura formaggi blu
Aromi da fungo
Alimenti orientali
Microrganismi protecnologici
• Naturalmente presenti:
» Microrganismi dei latto-innesti e siero-innesti naturali
» Microrganismi responsabili delle fermentazioni
spontanee dei vegetali e salumi
» Lieviti responsabili della fermentazione spontanea del
mosto
» Batteri acetici delle madri per aceto
• Preparati e selezionati in laboratorio
»
»
»
»
Colture da yogurt
Colture da burro
Ceppi batterici selezionati per formaggi e salumi
Ceppi fungini selezionati per particolari tipi di
formaggio Lieviti selezionati per la vinificazione
La MICROBIOLOGIA ALIMENTARE può essere considerata una branca dell’ECOLOGIA MICROBICA
Al fine di gestire al meglio le condizioni di crescita e le attività metaboliche dei
microrganismi per l’ottenimento di alimenti sono necessarie una serie di informazioni
inerenti a:
• L’identità tassonomica, cioè il numero delle specie, e il
grado di diversità biologica dei ceppi che colonizzano
l’alimento in ogni stadio del processo produttivo, dalla
materia prima al prodotto finito;
• Dati quantitativi che descrivono l’andamento delle
popolazioni di specie e ceppi microbici durante le
diversi fasi del processo produttivo;
• Distribuzione spaziale delle specie microbiche nel prodotto;
• Effetto dei fattori intrinseci e di processoconservazione che possono influenzare la crescita, la
sopravvivenza e le attività metaboliche microbiche;
La valutazione del grado di diversità biologica rimane sempre
una stima della reale diversità microbica esistente sia per
la difficoltà di recuperare le specie presenti a bassa
concentrazione nel campione, sia per l’annoso problema delle
specie non coltivabili.
CARATTERIZZAZIONE GENETICA E FENOTIPICA DI MICRORGANISMI DI INTERESSE ALIMENTARE
• L’ identità tassonomica e il grado di diversità biologica …
Variabilità
fenotipica
tra
ceppi
che
appartengono
alla
stessa specie
Identificazione a livello di genere e
specie,
secondo
un
approccio
POLIFASICO ovvero di un approccio
basato su valutazioni fenotipiche e
genotipiche.
GENOTIPO
(per identificare la specie)
Analisi filogenetica basata sulla
sequenza del gene 16S rRNA del
ceppo isolato.
L’ identificazione appropriata di una
specie batterica avviene essenzialmente
attraverso analisi molecolari … ma non è
mai una pratica semplice e scontata !
…
perché la definizione di specie
batterica non ha “contorni definiti”
... perché non è così raro individuare
ceppi batterici che appartengono a
specie
o
generi
non
ancora
descritti
Ceppi
Isolati
in coltura
pura
16S rRNA
Specie D e E
Specie B e C
Specie A
Potere
di
risoluzione
ITS (16S-23S rRNA)
Specie D e E
Specie B
Specie C
Specie A
RAPD, rep-PCR, etc.
Specie D
Specie E
Specie B
Specie C
Specie A
Specie A
La CARATTERIZZAZIONE GENOTIPICA ottenuta a livello di CEPPO
Mette in evidenza una
VARIABILITA’ GENOTIPICA
NON NECESSARIAMENTE
CORRISPONDENTE ALLA
VARIABILITA’ FISIOLOGICA
e alle caratteristiche
TECNOLOGICHE del ceppo
Indispensabile una caratterizzazione FENOTIPICA
Metabolismo
Energetico
Primario
(Respirazione
e/o
Fermentazione).
Questa informazione si può considerare
acquisita contemporaneamente all’identificazione molecolare a
livello di specie.
Caratterizzazione delle attività metaboliche di interesse
tecnologico. Spesso si tratta di caratteristiche dei singoli
ceppi piuttosto che della “specie”.
Potere
di
risoluzione
I processi fermentativi
• FERMENTAZIONE:
processo che sfrutta i microrganismi, sia
in condizioni di aerobiosi sia in
anaerobiosi, come mezzo per produrre
beni e servizi, in condizioni controllate
I processi fermentativi
• Si possono identificare due step:
– Step di reazione, che comprende la fase di
fermentazione o biotrasformazione
(upstream)
– Step di isolamento del prodotto, che
comprende le fasi successive alla
fermentazione (downstream)
I processi fermentativi
S
X
Substrato + Cellule
Ingegneria
di processo
Fermentazione
+ recupero
P
Prodotto
Cellule
Metaboliti primari
Metaboliti
secondari
Enzimi
Prodotti di
biotrasformazione
I microrganismi nelle
fermentazioni
• Tradizionalmente venivano impiegate
colture miste, presenti a livello delle
materie prime o in ambienti particolari
(alimenti, bevande)
• L’isolamento dei microrganismi
responsabili è relativamente recente
• Processi fermentativi su larga scala
basati sull’utilizzo di colture pure
La variabilità genetica e la “biodiversità” esistenti nel mondo
microbico consentono, nella maggior parte dei casi, di individuare il
microrganismo (ceppo) più adatto ad un determinato processo
produttivo
… quando ciò non è possibile … la selezione di mutanti
“naturali” rappresenta un ottimo strumento per ottenere il
“nuovo” microrganismo con le caratteristiche desiderate …
… in ogni caso la costruzione di microrganismi geneticamente
modificati può aiutare (in laboratorio) a comprendere le
funzioni di singoli geni o gruppi di geni nel metabolismo cellulare
e il loro contributo “tecnologico” …
… esistono tecnologie Food-Grade per ottenere
microrganismi ricombinanti …ma non sono attualmente
accettate dai consumatori perché …
Ottenimento di colture pure di
microrganismi fermentanti
• Screening a partire dall’habitat naturale
– Mutagenesi
• Microrganismi ricombinanti
– Norme legislative
• Collezioni ufficiali
– Circa 500 in 65 paesi
microrganismi GRAS
Metabolismo del LATTOSIO/Galattosio
Sistema PROTEOLITICO
Caratterizzazione
delle attività
metaboliche di
interesse tecnologico.
Caratteristiche dei
singoli ceppi piuttosto
che della “specie”.
L’AUTOLISI
La produzione di AROMI
La sintesi di ESOPOLISACCARDI
La produzione di MOLECOLE ad
ATTIVITA’ ANTIBATTERICA
La RESISTENZA AI BATTERIOFAGI
Effetti diretti sulla
velocità di
acidificazione
S. thermophilus non utilizza
Metabolismo del
LATTOSIO/Galattosio
il galattosio derivato
dall’idrolisi del lattosio e il
suo accumulo nella matrice
alimentare può facilitare lo
sviluppo di microrganismi
alterativi
In alcuni casi si preferisce
selezionare ceppi incapaci di
utilizzare il lattosio (L.
delbrueckii per produzione di
yogurt)
Effetti diretti sulla velocità
di acidificazione
Effetti indiretti sul processo di
maturazione dei formaggi
(endopeptidasi)
Sistema
PROTEOLITICO
Modulare lo sviluppo di sapori amari
dovuti alla formazione di peptidi
conteneti amminoacidi idrofobici
(Leu, Phe e Pro)
Può determinare la formazione di
peptidi BIOATTIVI a partire
dall’idrolisi delle proteine del
latte (Inibitori dell’ACE e
casomorfine)
L’AUTOLISI
Effetti diretti sul
processo di
maturazione dei
formaggi. Inoculi con
ceppi selezionati
autolitici riducono i
tempi del processo di
maturazione.
La produzione di
AROMI
Effetti diretti sulle
qualità organolettiche
del prodotto finito.
(Enzimi coinvolti nel
catabolismo degli
amminoacidi,
glutammatodeidrogenasi,
transaminasi,
idrossimetiltransferasi)
Diacetile, acetaldeide
etc.
La sintesi di
ESOPOLISACCARDI
Effetti diretti sulla
texture del prodotto
fermentato (Yogurt).
Consente di ridurre
la % di sostanza
grassa.
La produzione di
MOLECOLE ad
ATTIVITA’
ANTIBATTERICA
Si tratta di molecole di
sintesi proteica
(batteriocine) e in grado di
contrastare lo sviluppo di
microrganismi alterativi o
patogeni.
Rappresentano un valore
aggiunto nelle
caratteristiche di una
coltura starter.
ceppo batterico
pro-tecnologico
batteri patogeni
e/o alterativi
La RESISTENZA AI
BATTERIOFAGI
Importante sia in fase
produttiva di biomasse da
utilizzare come starter che in
fase di caseificazione
In alcuni casi l’induzione di un
ciclo litico viene sfruttato per
accelerare il processo di
maturazione dei formaggi
Un aiuto dal sequenziamento dei genomi microbici
genomi di piccole dimensioni (1,8 – 3 Mbp)
il background culturale (biologia molecolare, genetica,
biotecnologie) consente una loro “facile” annotazione
… posso prevedere cosa “sa
fare” un microrganismo sulla
base della sequenza del suo
genoma …
attribuire a ciascun gene
una “funzione” nel
metabolismo cellulare
Streptococcus thermophilus - genome
Microrganismi GRAS (Generally Recognized As
Safe)
Batteri
Prodotti/settore d’impiego
Bacillus subtilis
Pectina liasi/settore alimentare
Bacillus lechiniformis
Proteasi/ settore alimentare
Lactococcus lactis
Nisina/ settore alimentare
Streptomyces griseus
Vitamina B12
Lieviti
Candida utilis
Mangimistica
Saccharomyces cerevisiae
Lievito per la panificazione, estratti
proteici
Muffe
Aspergillus niger
Cellulasi per il trattamento di
molluschi e crostacei
Penicillium roqueforti
Caseificazione
Rhizopus Oryzae
Amilasi per la produzione di
destrosio da amido
Collezioni di microrganismi
Collezione
Microrganismo
Anerican Type Culture Collection (ATCC)
tutti
Deutsche Sammlung von
Mickroorganismen und Zellkulturen
(DSMZ)
tutti
Collection Nationale de Cultures de
Microrganismes
tutti
CABI Bioscience Genetic Resource
Collection
tutti
Culture Collection of the Institute for
Fermentation (IFO)
tutti
Japan Collectio of Microorganisms (JCM)
tutti
Canadian Collection of Fungal Cultures
muffe
Collection de l’Institut Pasteur (CIP)
batteri
National Collection of Yeast Culture
(NCYC)
lieviti e muffe
I microrganismi negli alimenti
-indicatori di qualità
-indicatori di processo
-indicatori di salubrità
-indicatori di tipicità?
-PROBIOTICI
INDICATORI DI QUALITA’
• Il loro # (g/ml) indica le caratteristiche
di IGIENE e PULIZIA delle tecniche di
manipolazione e conservazione che il
prodotto ha subito
• Caratterizzano la CONSERVABILITA’ e
le caratteristiche ORGANOLETTICHE
INDICATORI DI QUALITA’
• Vengono considerati indicatori della
qualità la:
– CARICA BATTERICA TOTALE (CBT)
– I coliformi
– Le muffe
• Possono aumentare (alterazioni
organolettiche), rimanere costanti
(accettabilità) o diminuire
(miglioramento della qualità)
• Esempi di indicatori di qualità per alcuni
alimenti:
–
–
–
–
–
–
Impasto da pane
Frutta in scatola
Formaggi a pasta dura
Vino Birra
Burro
Succhi di frutta
Bacillus spp.
Bissoclamys spp.
Clostridi butirrici
Batteri lattici e acetici
Pseudomonas spp.
Lieviti, muffe, batteri
lattici
• Esempi di alcuni metaboliti indicatori di
qualità negli alimenti
– Carne bovina sotto vuoto
– Tonno in scatola
– Burro, panna
Cadaverina-putrescina
Istamina
Acidi grassi volatili
• Indici di qualità sono TUTTI i microrganismi il
cui # o i cui metaboliti possono essere
utilizzati per una previsione della vita di
scaffale del prodotto
• Il loro valore è tanto più importante quanto
più il prodotto è lontano dal consumo
• Essi dovrebbero rispondere ai seguenti
requisiti:
– Essere rilevabili negli alimenti per i quali definiscono la
qualità
– Il loro # e il loro sviluppo deve avere una correlazione
diretta negativa con la qualità del prodotto
– Devono essere facilmente e rapidamente rilevabili
LA QUALITA’ MICROBIOLOGICA DI ALIMENTI
ufc/gr
Prodotti
Freschi
<1.000
Cotti
Ottima
<10.000
Ottima
Buona
<100.000
Buona
Discreta
<500.000
Discreta
Scadente
<5.000.000
Scadente
Cattiva
>5.000.000
Cattiva
Livelli microbiologici tali da garantire un prodotto finito di buona qualità (dati di letteratura):
Carica microbica totale
104 ufc/g o ml
Coliformi fecali
102 ufc/g o ml
Stafilococchi coagulasi positivi
102 ufc/g o ml
Regolamento (CE) n. 2073/2005 del 15 novembre 2005 sui criteri
microbiologici degli alimenti
Indicatori di processo
Informano in merito alle procedure cui gli alimenti
sono stati sottoposti
Ad esempio: manipolazione, stato di
conservazione,trattamenti termici, lavaggio, ecc.
Indicatori di processo: carica mesofila aerobica,
coliformi (gruppo), Enterobacteriaceae,
stafilococchi coagulasi e termonucleasi positivi,
batteriofagi
Indici microbici di salubrità
Informano in merito alla possibile
presenza di germi patogeni
Esempio:
Staphylococcus aureus
Escherichia coli
INDICATORI DI SALUBRITA’
• Sono i microrganismi il cui #/g è un parametro di
rischio per il consumatore
• Sono PATOGENI e responsabili di INFEZIONI e
INTOSSICAZIONI alimentari
• La moltiplicazione nell’alimento aumenta il RISCHIO
di malattia; la diminuzione migliora la SICUREZZA
d’uso
• Devono essere FACILMENTE e RAPIDAMENTE
individuabili
• Se non sono chiaramente patogeni, devono possederne
i medesimi requisiti di crescita e sviluppo
• Raramente gli indicatori di salubrità causano
percettibili alterazioni delle caratteristiche
organolettiche
CONTAMINAZIONE DEGLI ALIMENTI
TRASFERIMENTO DI MATERIALI
INDESIDERATI NEL PRODOTTO FINITO
---------------------------------ORIGINE DELLA CONTAMINAZIONE:
CHIMICA, FISICA, BIOLOGICA,
MICROBIOLOGICA
CONTAMINAZIONE FISICA
Presenza di corpi estranei:
sassolini, schegge metalliche, di vetro, di
legno, frammenti di plastica, ecc.
Originano da negligenze o da carente
manutenzione
degli impianti.
CONTAMINAZIONE CHIMICA
Presenza di metalli pesanti, pesticidi, solventi,
antibiotici, ormoni, ecc.
Originano dalla materia prima per effetto
dell’inquinamento ambientale, dal contatto degli
alimenti con gli imballaggi, dall’uso improprio di
farmaci nell’allevamento del bestiame, ecc.
AGENTI CHIMICI
– Metalli
• Antimonio, cobalto, cadmio, arsenico, cromo, stagno,
mercurio, nichel, piombo
– Pesticidi e loro metaboliti e prodotti di decomposizione
• Bromuro di metile, ditiocarbamati, insetticidi
organoclorurati e organofosforati
– Radionuclidi
• 137Cs, 90Sr, 131I
– Altre sostanze
• Amianto, policoricifenili e terfenili, cloruro di vinile
monomero e altri composti organici ceduti da materiale di
imballaggio, composti N-nitroso (comprese le nitrosamine),
fluoruri, idrocarburi policiclici aromatici, nitrati, nitriti,
selenio, sostanze utilizzate in zootecnia come antibiotici e
ormoni
CONTAMINAZIONE BIOLOGICA
Origina dall’aggressione delle derrate
alimentari da parte di agenti biologici quali
insetti volanti o striscianti, larve di
insetti, escrementi di roditori, ecc.
CONTAMINAZIONE MICROBIOLOGICA
Presenza di microrganismi patogeni e
saprofiti che originano dalle materie
prime, dai cicli di trasformazione o dal
contatto con l’uomo.
AGENTI BIOLOGICI
– Batteri e tossine batteriche
• Bacillus cereus, Brucella melitensis, Campylobacter, Clostridium
botulinum (tossina), Clostridium perfringens, enterococchi,
enterotossina stafilococcica, Escherichia coli enteropatogena,
Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes, Mycobacterium
TBC, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella, Shigella, Vibrio
colerae, Vibrio parahemoliticus
– Eumiceti e micotossine
• Aflatossine, Citrinina, Sterigmatocistine, Ocratossina A,
Patulina, tossine provenienti dal genere Fusarium
– Virus
• Enterovirus, virus epatite A
– Diversi tipi di parassiti
• Amoeba histolitica, Cysticercus bovis, Echinooccus granulosus,
Fasciola hepatica, Pasciola gigantica, Pargonimus westermani,
Taenia saginata, Taenia solium, Trichinella spiralis
MODALITA’ DI CONTAMINAZIONE DEI CIBI
ENDOGENA: all’origine (materie prime)
ESOGENA: a livello di lavorazione
STOCCAGGIO: Depositi non idonei, Scarsa pulizia delle
celle frigo, con promiscuità degli alimenti.
DURANTE LA MANIPOLAZIONE: Attrezzature e
superfici di lavoro contaminate; Promiscuità cotto/crudo,
sporco/pulito; Inosservanza delle norme igieniche
personali.
DOPO LA PREPARAZIONE: Promiscuità cotto/crudo;
Confezionamento in condizioni igieniche inadeguate.
PRESENZA DI INSETTI e RODITORI.
CONTAMINAZIONE
DEGLI ALIMENTI
Più i cibi sono manipolati e costituiti da
molti ingredienti, più elevato è il numero di
batteri
che contengono
di conseguenza
Maggiore è il numero di microrganismi
nel cibo, minore è la sicurezza igienica e
la vita commerciale del prodotto.
LA CONTAMINAZIONE CROCIATA
Si verifica quando gli agenti infettanti vengono
trasmessi da un alimento ad un altro attraverso:
Effetti d’uso
Superfici
•
coltelli
•
tavoli di lavoro
•
tritacarne
•
contenitori
•
attrezzature varie
Mani del
lavoratore
Modalità di contaminazione degli
alimenti
da parte di un portatore sano
i germi patogeni sono eliminati
attraverso le feci, il naso, la
cute
trasferiti sulle mani entrano in contatto con gli
alimenti
qui sopravvivono e si moltiplicano
se
trovano condizioni favorevoli
Ruolo degli alimenti nella trasmissione
delle infezioni microbiche
Semplice veicolo
Substrato di intensa moltiplicazione
FATTORI CHE COMPORTANO LA CONTAMINAZIONE
DEGLI ALIMENTI
Alimenti crudi inizialmente contaminati
Alimentaristi portatori di agenti patogeni che toccano i cibi
non destinati ad un successivo trattamento termico
Contaminazione crociata tra cibi crudi e cotti
Utilizzo di "avanzi" di cibo
Approvvigionamento da fonti insicure (frutti di mare, latte
crudo, conserve alimentari casalinghe)
Conservazione in zone con condense o sgocciolamenti
Utilizzo improprio di fitofarmaci
Alimenti acidi a contatto con superfici contenenti metalli
tossici (piombo, rame, ecc).
In qualsiasi modo ed in qualsiasi fase
avvenga
la contaminazione microbica degli alimenti,
la pericolosità dipende da:
Temperatura
di conservazione
del cibo
Tempo
che trascorre
tra la preparazione
ed il consumo
Deperibilità
dell’alimento
Fattori che influenzano lo sviluppo
microbico negli alimenti
Temperatura (mesofili, termofili, psicrofili)
pH
Tensione di ossigeno
Attività dell’acqua (Aw)
Concentazione salina
Composizione dell’alimento
0-25°C
LA TEMPERATURA
I vari tipi di microrganismi prediligono
temperature diverse per il proprio habitat ottimale
Intervallo
T. ottimale di crescita
Psicrofili
-5°C-20°C
10-12°C
Mesofili
20-45°C
32-37°C
Termofili
45-75°C
55°C
0-5°C-35°C
25-30°C
Psicrotrofi
Moltiplicazione dei batteri in condizioni favorevoli
69
miliardi
Numero batteri
Tempo indicativo di moltiplicazione:
4°C: 6 ore
10°C: 2 ore
21°C: 1 ora
1
32°C: 20’
miliardo
17
milioni
260000
1
ore
0
64
2
4000
4
6
8
10
12
LIVELLI SOGLIA PER L'INSORGENZA DI
MALATTIA
Agente causale
Livello soglia
Tossina stafilococcica
> 10 - 13 µg
Tossina botulinica
> 1
µg
Salmonella typhi
> 102
u.f.c
Salmonelle minori
102 - 104 u.f.c
Sighella
> 102 u.f.c
E.coli "enteropatogeno"
> 108 u.f.c
Clostridium perfringens > 105 u.f.c/g di alimento
Bacillus cereus
> 106 u.f.c/g di alimento
Campylobacter spp.:
500 (soggetti a rischio) - 106 u.f.c
Listeria monocytogenes : 103 (soggetti a rischio) - 106 u.f.c
Vibrio parahaemolyticus
> 105 u.f.c
Yersinia spp.
> 109 u.f.c
Giardia
10 - 100 cisti
H.A.V
1 - 10 u.f.p
Norwalk virus
> 10 u.f.p
Influenza della temperatura sullo sviluppo batterico
VELOCITA' DI CRESCITA DI ALCUNI
MICRORGANISMI A DIVERSE TEMPERATURE
DI REFRIGERAZIONE
Tempo di moltiplicazione in ore
Microrganismi
10-13°C
4-5°C
0-1°C
__________________________________________
Psicrofili veri
2-3
6
12
Y.enterocolitica
5-6
20
25
L.monocytogenes
5-9
13-25
62-131
A.hydrophila
4-6
9-14
> 49
Salmonelle sp.
<8
> 30
∞
Psicrotrofi:
Enterobacteriaceae
e contaminanti
2-4
8-12
16-20
TEMPERATURE MINIME E MASSIME
50°
Yersinia e.
Listeria m.
St. aureus
Salmonella
40°
B. cereus
C. perfringens
30°
Campylobacter j.
20°
10°
0°
Gli alimenti devono rimanere
il minor tempo possibile a temperatura
ambiente, in particolare nell’intervallo di
temperatura che va da
10°C a 65°C
TERMORESISTENZA DEI MICRORGANISMI
120°
Distruzione delle spore in 10’-20’
100°
Distruzione rapida di tutte le forme vegetative
80°
60°
40°
20°
0°
- 20°
- 40°
Zona termica di pastorizzazione
Zona di massimo sviluppo per i batteri termofili
Zona di massimo sviluppo per i batteri mesofili
Sviluppo massimo psicrofili, attenuato dei mesofili
Sviluppo attenuato degli psicrofili
Cessazione progressiva dello sviluppo microbico
Azione devitalizzante del congelamento
Cisti di Trichinella spiralis:
6-10 giorni a –10°C
Cisticerchi di Taenia solium e saginata:
5 giorni a –10 °C e 3 giorni a –18°C
Toxoplasma gondii:
Oocisti: 7 giorni a –10°C
Cisti: 2 giorni a –20°C
USO DELLE BASSE TEMPERATURE
Il freddo non distrugge i microrganismi
Più basse sono le temperature, maggiore è
il rallentamento dell’attività microbica,
consentendo
un prolungamento dei tempi di conservazione
Il sistema della conservazione con il freddo
prevede
il rigoroso rispetto della catena del freddo,
pertanto la temperatura non può subire rialzi
consistenti, neppure per breve tempo
REFRIGERAZIONE
REFRIGERAZIONE
da 0°C a 4°C
CONGELAMENTO
CONGELAMENTO
a temperatura
inferiore a -15°C
SURGELAZIONE
SURGELAZIONE
a temperatura
inferiore a -18°C
SURGELATO
Si ottiene una forte inibizione
della crescita dei
microrganismi responsabili
delle tossinfezioni
Si ottiene il blocco pressoché
totale della crescita microbica
Si ottiene il blocco totale della
crescita microbica
si formano cristalli piccolissimi
che non danneggiano l’alimento
Alimento in confezione chiusa all’origine,
sottoposto ad un abbassamento veloce della
temperatura, fino a raggiungere in meno di
4 ore i -18°C, e conservato a tale
temperatura.
UTILIZZO CORRETTO DELLE CELLE FRIGORIFERO
Assicurarsi che in ogni cella ci sia un termometro
e controllare giornalmente la temperatura
Evitare lo stivaggio eccessivo: all’interno
della cella frigorifero deve circolare aria
Recipienti di metallo o vetro devono essere posti
nella parte inferiore, in modo da evitare
sgocciolamenti
Coprire i recipienti, per impedire contaminazioni
Non appoggiare direttamente a terra le derrate
Conservare separatamente cibi cotti e cibi crudi
Non mettere mai cibi caldi nel frigorifero
per non causare innalzamenti della
temperatura
L’ABBATTIMENTO DELLA TEMPERATURA
II cibi
cibi già
già cotti
cotti ed
ed ancora
ancora caldi
caldi non
non devono
devono essere
essere
mantenuti
mantenuti aa lungo
lungo aa temperatura
temperatura ambiente
ambiente
per
per evitare
evitare la
la crescita
crescita dei
dei germi
germi contaminanti.
contaminanti.
E’ indispensabile refrigerarli, seguendo due regole:
raffreddarli nel più breve
tempo possibile prima di
metterli in cella
non mettere mai in
cella alimenti in
grandi pentole
ancora calde
Abbattimento
della
temperatura
raffreddamento troppo
lento
aumenta la temperatura
della cella frigorifera
L’ABBATTIMENTO DELLA TEMPERATURA
Tramite apparecchiature
apposite, dette “abbattitori di
temperatura”
Modalità di
abbattimento
Con sistemi “casalinghi:
raffreddamento dei contenitori
sotto acqua corrente fredda o in
“bagno” di ghiaccio (da non
utilizzare nella ristorazione
collettiva)
TEMPERATURE DI CONSERVAZIONE
carni fresche
pollame, conigli,
frattaglie
salumi, insaccati
prodotti cotti da
consumarsi
freddi
prodotti
surgelati
0°/ +4°C
0°/ +3°C
+6°C
+4°C
-18°C
REGOLE PER LA CONSERVAZIONE DELLE CARNI
conservare
conservare in
in celle
celle separate
separate
carni rosse
pollame
Impedire
Impedire qualsiasi
qualsiasi
contatto
contatto tra
tra carni
carni
imballate
imballate ee carni
carni non
non
protette
protette
se non si dispone di celle
diverse, creare spazi separati
salumi
uova
verdure
Se si devono depositare nella
stessa cella carni
confezionate e carni non
protette, separarle e
proteggere le carni sfuse
Depositare
Depositare gli
gli scarti
scarti in
in un
un contenitore
contenitore chiuso
chiuso
Organizzare
Organizzare una
una efficace
efficace rotazione
rotazione del
del
magazzino,
magazzino, tenendo
tenendo comunque
comunque conto
conto della
della data
data di
di
scadenza
scadenza
SCONGELAMENTO
I prodotti congelati, una volta
scongelati, devono essere conservati in
frigorifero e consumati entro 24 ore.
Non scongelare mai a temperatura
ambiente: i batteri possono
moltiplicarsi dopo lo
scongelamento.
Gli alimenti già scongelati non
devono essere ricongelati
MODALITA’ DI SCONGELAMENTO
Vegetali
Prodotti
ittici in
filetti
Carni
immersione diretta nell’acqua
di cottura in ebollizione
cottura diretta del prodotto
in acqua fredda corrente (*)
deve essere effettuato in frigorifero (*)
(*) in caso di emergenza, a livello domestico, iniziare
lo scongelamento all’esterno del frigorifero (max
alcune ore) per poi completarlo a temperatura di
refrigerazione
IMPIEGO DEL CALORE
Sottoponendo un alimento ad una temperatura superiore a 75°C
in modo uniforme in tutti i suoi punti per 8-10’,
i batteri patogeni asporigeni vengono eliminati.
Più
Più la
la temperatura
temperatura èè alta,
alta, maggiore
maggiore èè la
la possibilità
possibilità di
di distruzione
distruzione
pastorizzazione
pastorizzazione
ebollizione
ebollizione
sterilizzazione
sterilizzazione
65°C-80°C per 5 minuti
vengono distrutti i patogeni asporigeni
si ottiene la distruzione degli asporigeni;
molte spore e alcune tossine
possono resistere.
si ha la distruzione anche delle spore
CALORE
Utilizzato per bonificare alimenti (uccidere i microrganismi
patogeni):
Pastorizzazione 65°C per 30’ – 72°C per 15’
Ebollizione 100°C per 5’-10’
Sterilizzazione 121°C per 15’
FREDDO
Utilizzato per la conservazione degli alimenti:
Refrigerazione: 0 + 4°C
Congelamento:
• Rapido: raggiungimento di –18°C all’interno dell’alimento in
meno di 4 ore (surgelazione)
• Lento: raggiungimento di –18°C all’interno dell’alimento in
molte ore
FATTORI CHE INFLUENZANO
LO SVILUPPO MICROBICO
Mantenimento dei cibi a temperatura ambiente
Mantenimento al caldo ad una temperatura non
sufficientemente elevata tale da impedire
lo sviluppo microbico
Raffreddamento insufficiente (celle frigorifero non
perfettamente funzionanti, conservazione in frigorifero di cibi
caldi e in "grossi" contenitori)
Preparazione anticipata degli alimenti rispetto al consumo,
senza l'adozione di adeguati sistemi
di conservazione
Trasporto dei cibi a temperature inadeguate
Inadeguati valori di Aw e di pH
FATTORI CHE INFLUENZANO LA
SOPRAVVIVENZA MICROBICA
Alimenti contaminati e trattati con il calore per tempi
e/o temperature insufficienti
Riscaldamento dei cibi cotti per tempi e/o temperature
insufficienti
Conservazione a basse temperature (refrigerazione,
congelamento, surgelazione)
Scongelamento non completo prima del trattamento
termico degli alimenti
Acidificazione insufficiente
RESPIRAZIONE BATTERICA
I microrganismi si suddividono in:
Aerobi
Aerobi
si riproducono solo in presenza di O2
Anaerobi
Anaerobi
si riproducono solo in assenza di O2
Aerobi
Aerobi oo
Anaerobi
Anaerobi
facoltativ
facoltativ
ii
si riproducono sia in presenza che
in assenza di O2
Microaerofili
Microaerofili
si riproducono in presenza di tracce di
O2
ACQUA LIBERA (Aw - activity water)
I microrganismi necessitano di acqua per
il loro metabolismo
Ogni substrato per consentire la
crescita
microbica deve presentare una fase
acquosa che funge da solvente per le
sostanze nutritive
L’acqua libera rappresenta la
quota d’acqua del substrato che i
microrganismi possono utilizzare per il
loro metabolismo
Aw = p/p0
p = tensione di vapore dell’acqua del
substrato
p0 = tensione di vapore dell’acqua pura
Nell’acqua pura p = p0 e quindi AW = 1
L’aggiunta di uno o più soluti abbassa la
tensione di vapore dell’acqua del substrato
e quindi AW diventa inferiore a 1.
Esiste un optimum di Aw per la crescita
microbica
Via via che l’Aw si abbassa diminuisce
la possibilità di sviluppo microbico
fino ad un livello di Aw al quale si ha
il blocco della moltiplicazione
Valori minimi approssimativi di Aw
per la crescita dei microrganismi
Aw
Attività dell’acqua
o
Acqua libera
Batteri
Lieviti
Muffe
Batteri alofili
Muffe xerofile
Lieviti osmofili
0.91
0.88
0.80
0.75
0.65
0.60
Xerofilo: capace di vivere a basse Aw e ad alte conc. saline
Alofilo: capace di vivere ad alte concentrazioni saline
Osmofilo: capace di vivere ad alte concentrazioni di zuccheri
Valori medi approssimativi di Aw per alcuni alimenti
Frutta e verdura
Uova
Carni
0.95 – 0-97
Formaggi freschi
Formaggi
0.87 – 0.93
Salumi stagionati
Marmellate
0.82 – 0.93
Legumi secchi
Latte concentrato zuccherato
0.80 – 0.87
Farina, Riso
Frutta secca
0.72
Uova in polvere
0.40
Biscotti
0.30
Latte in polvere
0.20
Valori minimi e massimi di pH per lo sviluppo dei microrganismi
Microrganismi
(esempi)
Micrococcus sp.
Pseudomonas aeruginosa
Bacillus stearothermophilus
Minimo pH
Massimo pH
Acido-resistenza
5,6
5,6
5,2
8,1
8,0
9,2
Bassa acidoresistenza
pH min > 5,0
Clostridium botulinum Tipo E
Clostridium sporogens
Bacillus cereus
Vibrio Parahaemolyticus
Clostridium botulinum Tipo A,
B
Staphylococcus aureus
Salmonelle
Escherichia coli
Proteus vulgaris
Streptococcus lactis
Becillus cereus
5,0-5,2
5,0
4,9
4,8
4,5
4,0
4,0-4,5
4,4
4,4
4,3-4,8
4,3-4,9
9,8
8-9,6
9,0
9,2
9,2
Lactobacillus spp.
Acetobacter acidophilus
Saccharomices cerevisiae
Penicillium italicum
Aspergillus oryzae
3,8-4,4
2,6
2,3
1,9
1,6
7,2
4,3
8,6
9,3
9,3
9,0
9,3
11,0
8,5
Media acidoresistenza
pH min 5,0-4,0
Forte acidoresistenza
pH min 4,0
NUTRIMENTO
Per vivere e moltiplicarsi, i batteri hanno
bisogno di alimentarsi
Gli alimenti preferiti dai batteri, e spesso
all’origine di tossinfezioni, sono quelli ricchi di
proteine ed acqua
Arrosti, polpettoni, rollè, insalate di pollo,
maionese, tiramisù, creme, panna.
DETERSIONE E DISINFEZIONE
OBIETTIVI
detersione
disinfezione
rimozione dello sporco
eliminazione
dei microrganismi patogeni
La disinfezione sarà tanto più efficace
quanto più accurata sarà stata la detersione
PROCEDURA DI PULIZIA E DISINFEZIONE
Documentazione da tenere agli atti
•Planimetria dell’impianto
•Procedura di pulizia e disinfezione
•Check-list di sorveglianza
•Scheda tecnica dei prodotti
•Risultati della verifica microbiologica delle
superfici
•Documentazione sulla formazione del personale
•Documentazione sulla risoluzione delle non
conformità
PROCEDURA DI PULIZIA E DISINFEZIONE
•aree
•attrezzature
•prodotti da utilizzare
Devono essere identificati •modalità di impiego
•frequenza
•responsabile
SUCCESSIONE DELLE OPERAZIONI
pulizia preliminare
con acqua calda
(45-50°C)
applicazione di una
soluzione detergente
riscaldata (45-50°C)
lavaggio intermedio
a caldo (45-50°C)
disinfezione
risciacquo finale
per eliminare lo sporco
più evidente
elimina i residui di sporco
per asportare la soluzione
detergente e il sudiciume
per uccidere i microrganismi
rimasti
per eliminare ogni
traccia di disinfettante
LE ATTREZZATURE
Le attrezzature devono essere costruite in modo da
consentire una facile, rapida e completa pulizia.
Devono quindi essere “visibili”, cioè ispezionabili
in ogni loro parte, per verificare la presenza di sporco.
Devono essere costruite in materiale idoneo,
non poroso, soprattutto nelle parti che vengono in
contatto con l’alimento.
Requisiti
delle
attrezzature
facilmente ispezionabili
facilmente smontabili
REGOLE PER UNA CORRETTA PULIZIA
Rispettare sempre le scadenze previste dal
programma di pulizia
Non utilizzare spugne, strofinacci o altri materiali
facilmente inquinabili per le operazioni di lavaggio
delle superfici che vengono a contatto con gli alimenti
Attrezzi per le pulizie, i detergenti e i
disinfettanti devono essere tenuti separati dagli
alimenti in un locale apposito o in un armadio
PRINCIPALI ERRORI NELLA PRATICA
DI PULIZIA E DI DISINFEZIONE
Pulizia insufficiente prima dell’applicazione del
disinfettante
Esecuzione affrettata delle operazioni
Utilizzo di acqua a temperatura insufficiente
Uso di prodotti non idonei
Sottodosaggio o sovradosaggio del prodotto chimico
Tempo di contatto troppo breve tra disinfettante e
superficie
LA MANUTENZIONE
DELLE ATTREZZATURE E DELL’AMBIENTE
Prendere subito adeguati provvedimenti in caso
di guasti e malfunzionamenti degli impianti frigorifero.
Eliminare la presenza di acqua di condensazione nelle
celle e evitare sgocciolii sugli alimenti
Riparare rapidamente guasti/malfunzionamenti
al lavabo o allo sterilizzatore dei coltelli
Evitare qualsiasi deterioramento delle attrezzature.
Riparare rapidamente scrostature/rotture alle pareti,
al soffitto, ai pavimenti.
Tipologia dei controlli da applicare sulle superfici
Verifica visiva
Bioluminescenza
documentata tramite check-list
valida la verifica visiva con
risultato immediato. Il test
misura la quantità di ATP
batterico attraverso l’enzima
“luciferasi” che catalizza la
formazione di luce dall’ATP,
misurata poi con il luminometro
valida i risultati dei controlli visivi
Tamponi
di superficie e della bioluminescenza ma offre
risultati più tardivi
CAMPIONAMENTO
Piano di campionamento
Vi sono due modelli fondamentali:
“a due classi”
“a tre classi”
Piano “a due classi”
E’ un piano che viene adottato quando
si prendono in esame i
microrganismi patogeni
Si considerano soltanto due classi di
risultati possibili:
PRESENZA
ASSENZA
Piano “a tre classi”
n: n°di unità campionarie da
sottoporre ad analisi
m: valore limite del n°di batteri
considerato soddisfacente (VG)
M: valore massimo consentito
del n°di batteri
c: n°di unità campionarie che può
essere compreso tra “m” e “M”
Pertanto
1°) Qualità ottimale per valori < “m”
2°) Qualità marginale, ma ancora
accettabile per valori >”m” ed <“M”
3°) Assenza di qualità per valori >”M”