Fase di Latenza

Fase Esponenziale

Fase Stazionaria

Fase di Morte

Tempo

Nu

me

ro d

i C

ell

ule

Curva di Crescita Batterica

ACCRESCIMENTO CELLULAREda 102 cellule (No) a 108 (Nt) in 1 ml in 10 ore (t)

N = log 108 - log 102

log 2

= =8-2

0.301

19.9 generazioni

R =N

t=

19.9

10= 1.99 generazioni (velocita’ di crescita)

G =1

R=

19.9

10= 0.50 ore tempo di generazione

Attivita’ dell’Acqua (aw)

L’acqua viene legata da numerosi componenti agli alimenti come il sale, gli zuccheri, le proteine: quest’acqua cosi’ legata, non e’ piu’ disponibile ai microrganismi per il loro sviluppo. Proporzionalmente all’aumento della concentrazione delle sostanze in grado di trattenere l’acqua, diminuisce la tensione di vapore Sopra l’alimento; tale tensione di vapore e’ quindi direttamente proporzionale alla quantita’ di acqua effettivamente a disposizione dei microrganismi. Come misura di questa “acqua disponibile” e’ stato introdotto il concetto di attivita’ dell’acqua o valore di aw (activity of water) esso viene definitocome il rapporto fra la tensione del vapor d’acqua sopra l’alimento (p) e la tensione di vapore dell’acqua (p0) propria dell’acqua allo stato puro alla stessa temperatura.

aw = ——P

P0

Alimenti ad elevata umidita’ aw = 1.0 — 0.9

Es.: alimenti freschi (animali e vegetali)

Alimenti a umidita’ intermedia aw = 0.9 —0.6

Es.: cereali, marmellate, gelatine, miele, prodotti sotto sale

Alimenti a bassa umidita’ aw = 0.6 — 0.0

Es.: alimenti essiccati

Valore minimo di aw

Gruppi di Microrganismi  

Valore minimo di aw Microrganismi (generi o specie)

0,97-0,96 Bacilli Gram Negativi 0,97 PseudomonasC. botulinum tipo E 0,96 Acinetobacter, E. Coli, Klebsiella

Shigella, C. botulinum tipo E

0,95-0,91Maggior parte dei batteri 0,95 Salmonella e altre, Enterobacteriacee

Bacillus, Clostridium, Microbacterium

0,94Lactobacillus, Streptoccocus, Pediococcus

0,94-0,87 Lieviti 0,94 Candita utilis0,88 Maggior parte dei lieviti patogeni0,87 Debaryomyces

0,90-0,86 Cocchi Gram positivi 0,90 Micrococcus0,86 Staphylococcus aureus

0,93-0,80 Muffe 0,93 Rhizopus nigricans0,83 Penicillium expansum0,81 Penicillium patulum0,80 Maggior parte delle muffe patogene

0,80-0,75 Batteri allofili 0,75 Halobacterium halobium

0,65-0,60 Lieviti osmotolleranti 0,62 Saccaromyces rouxii

0,78-0,60 Muffe Xerotolleranti 0,78 Aspergillus flavus0,77 A. ochraceus0,70 A. glaucus0,69 Chrysosporium fastidium

      0,60 Xeromyces bisporus

Microrganismi pH Min pH max Acidoresistenza

Micrococcus sp 5,6 8,1 bassa pHmin > 5,0Pseudomonas aeruginosa 5,6 8,0Bacillus stearothermophilus 5,2 9,2  

Clostridium botulinum tipo E 5,0-5,2 8,6media pHmin > 5,0-

4,0Colostridium sporogenes 5,0 9,0Bacillus cereus 4,9 9,3Vibrio parahaemolyticus 4,8 11,0Clostridium botulinucum Tipo A e B 4,5 8,5Staphylococcus aureus 4,0 9,8Salmonelle 4,0-4,5 8,0-9,6Escherichia coli 4,4 9,0Proteus vulgaris 4,4 9,2Strptococco lactis 4,3-4,8 9,2  

Batteri lattici      Lactobacillus spp. 3,8-4,4 7,2 forte pHmin < 4,0Batteri aceticiAcetobacter acidophilus 2,6 4,3LievitiSaccaromyces cerevisiae 2,3 8,6FunghiPennicillium italicum 1,9 9,3Aspergillus oryzae 1,6 9,3  

PH

Intervallo di pH Alimento pH

Alcalino pH > 7,2 Albume d'uovo sino a 9,6

Neutro Latte 7,0-6,8pH 7,0-6,5 Gamberetti 7,0-6,8

Ostriche 6,7-6,3 Pollame 6,7-6,3

Debolmente acido pesce 6,6-5,7pH 6,5-5,3 carne 5,8-5,4

pane (bianco) 6,0-5,0 molte verdure 6,5-5,0

Mediamente acido molte conserve 5,3-4,5pH 5,3-4,5

Acido Verdura acida 4,5-3,5pH 4,5-3,7 pomodori 4,4-4,0

ypgurt 4,2-3,8maionese 4,1-3,0

molti tipi di frutta 4,5-3,0

Fortemente acido crauti 3,7-3,1pH < 3,7 mele, succo di mele 3,5-3,3

prugne 3,0-2,8 limoni 2,4-2,2

Batteri min °C Optimum °C Max °C

Psicrofili -5 0 30

Psicrotofi 0 15-25 37

Mesofili 10 30-37 45

Termotrofi 20 45 50

Termofili 40 55 65

LA TEMPERATURA

Ogni microrganismo è caratterizzato da un valore minimo, da un valore massimo e da un valore ottimale di temperatura per la crescita. Sono classificati nel seguente modo

La termoresistenza di un microrganismo si indica con il tempo di inattivazione termica, che rappresenta il tempo necessario per uccidere a una determinata temperatura e in condizioni precisate (natura del terreno, età delle cellule ecc.) i microrganismi presenti in quel substrato. Il tempo di riduzione decimale di un microrganismo, che si indica con D (parametro di più largo impiego), e invece il tempo necessario per ridurre di 10 volte la popolazione microbica a una certa temperatura. E’ costante a una temperatura costante, e funzione della temperatura e si puo esprimere in minuti o in secondi. Si calcola con la prima equazione di Bigelow:

lgN0/N = ϑD

dove N0 e il numero iniziale di cellule, N quello finale e ϑ la temperatura

LA TERMORESISTENZA

Gruppo o specie patogene   D a 65,5°C

Mycobacterium tuberculosis 0,20-0,30Brucellasp. 0,10-0,20Coxiella burnetii 0,50-0,60Salmonella (non 775W) 0,02-0,25Salmonella Senftenberg 775W 0,80-1,00Staphylococcus aureus 0,2-2,00Streptococcus pyogenes 0,2-2,00

          D a 82°C

Clostridium botulinum E (spore) 0,1-3,00Batteri asporigeni, lieviti, muffe 0,5-3,00           

Clostridium botulinumAppartenente alla famiglia delle Bacillaceae

Temperatura ottimale di crescita: 37°C

Sporigeno, anaerobio, mobile

Si conoscono 7 tipi di Cl. Botulinum: A, B, C, D, E F, G.

Cl. Botulinum causa una intossicazione in seguito all’ingestione della tossina da esso prodotta chiamata botulismo.

Le tossine sono neurotossine dall’azione paralizzante

Clostridium botulinumLe tossine

La dose fatale di tossina A per un uomo è 10-8 g

1 g di tossina può uccidere 100 milioni di persone

Vengono prodotte nell’alimento a seguito della proliferazione di Cl. Botulinum.

Vengono assorbite dall’intestino tenue e trasportate al sistema nervoso attraverso la circolazione.

Le tossine agiscono sui nervi periferici e sulla muscolatura involontaria.

Sono termolabili:

A e B vengono inattivate a 80° per 15 minuti

E viene distrutta a 60° in 5 minuti

Clostridium botulinumPatologia

La malattia si manifesta dopo 12-36 ore dall’ingestione fino a 8 giorni

La letalità in assenza di trattamento può arrivare al 70-80%

Sintomi legati all’azione delle tossine sulle fibre nervose colinergiche

Esordio: disturbi gastroenterici

Paralisi oculari

Secchezza della bocca per carenza di salivazione

Disturbi della deglutizione e del parlare

Costipazione e ritenzione di urina

Insufficienza respiratoria nei casi gravi

Clostridium botulinum

BOTULISMO ALIMENTARE

Ingestione di cibi contaminati

BOTULISMO INFANTILE

Ingestione di cibi contaminati nei bambini sotto i 6 mesi

BOTULISMO DA FERITA

Vegetazione di spore in lesioni traumatiche

BOTULISMO DA INALAZIONE

Inalazione della tossina mediante aerosol

Clostridium botulinumContaminazione

AlimentareI serbatoi naturali di Cl. Botulinum sono:1. Suolo2. Feci animali3. Acque dolci e marine

Gli alimenti più coinvolti nei casi di intossicazione umana sono:

4. Conserve domestiche sott’olio non acide mantenute a +10°

5. Cibi conservati con spezie, affumicati, confezionati sottovuoto, consumati crudi.

6. Formaggi a pasta molle raramente

Clostridium botulinumPrevenzione

Accurata pulizia degli alimenti messi in conservaUtilizzazione di prodotti freschi

Sterilizzazione delle conserve col caloreConservazione delle semiconserve in ambiente frescoSalatura a regola d’arte

Rispetto delle tabelle di sterilizzazione e del contenuto di sale

Controlli batteriologici significativi del prodottoSorveglianza ed igiene della distribuzione

Escherichia coli

Fa parte della microflora dell’intestino dell’uomo e degli animali a sangue caldo

Mantenimento della fisiologia intestinaleEnterobatteriaceae bastoncini, mobili o non-mobili,

asporigeni

Anaerobi facoltativi, sono in grado di utilizzare carbonio e azoto come fonti di energia

Temperatura ottimale +37°C (15°- 45°C)

La maggior parte dei ceppi di E. coli non è dannosa

Escherichia coli

Causa di diarrea nell’uomo (vomito, febbre)

Intima aderenza del batterio alla membrana cellulare dell’epitelio e distruzione dei microvilli

Alcuni ceppi possono produrre una o più tossine

Le infezioni si hanno dopo l’ingestione degli organismi attraverso cibo o acque contaminate

Target principale: bambini al di sotto dei 2-3 anni

Uomo come principale riserva

Escherichia coli•Diarrea acuta, acquosa, febbre, crampi addominali

•Causa di epidemie legate al consumo di acqua ed alimenti

• Frequente anche la trasmissione da persona a persona

• Simili ai ceppi di Shigella per l’abilità di invadere e moltiplicarsi nelle cellule dell’epitelio intestinale (ulcera della mucosa)

Escherichia coli

• Causa più comune della “diarrea del viaggiatore” (crampi addominali, febbre, malessere diffuso e vomito)

• Aderiscono alla parte prossimale del piccolo intestino (duodeno e digiuno)

• Le infezioni nell’uomo sono legate al consumo di cibo e acqua contaminati e gli uomini sono considerati il principale serbatoio di ceppi ETEC patogeni per la specie umana

E. Coli O157

Escherichia coli

ContaminazioneCarne: bovini o altre specie animali poco cotta

Latte: latte, burro, yogurt, formaggi

Uova: maionese

Vegetali: legumi, patate, succhi non pastorizzati

Acqua: acqua di rubinetto, acqua di piscina, laghi

• Contatto persona-persona: trasmissione oro-fecale (famiglie, ospedali); sembra che i sintomi che si manifestano dopo contaminazione attraverso questa via siano meno acuti della maggior parte dei casi

• Contatto con gli animali (animali infetti)

Escherichia coli

Controllo e Prevenzione

• Miglioramenti nella sanificazione

• Pratiche igieniche (manipolazione e preparazione dei cibi)

• Educazione del personale a contatto con gli alimenti(igiene personale, tecniche che assicurino adeguata cottura e conservazione di cibi in condizioni che evitino la moltiplicazione batterica)

•Pulizia utensili e superfici con acque aggiunte di cloro

•serbatoio nel tratto intestinale di bovino e altri animali anche domestici

SalmonellaBatterio anaerobio facoltativo

Appartenente alla famiglia delle Enterobacteriaceae

Metabolismo ossidativo e fermentativo; producono acidità e, con alcuni substrati , gas. Il lattosio non è fermentato dalla maggior parte dei ceppi, i nitrati sono ridotti a nitriti, è normalmente prodotta H2S.

Catalasi positivo, ossidasi negativo

Temperatura di crescita:

Ottimale: 35°- 37°C

Range: 5°- 45°C

SalmonellaTossine

Produzione di tre tipi di tossine:

Enterotossina: tossina termolabile di natura proteica

Endotossina : lipopolisaccaride (LPS) costituente la membrana batterica dotato di proprietà endotossica e di resistenza alla lisi

Citotossina: proteina termolabile prodotta dalla membrana batterica che inibisce la sintesi proteica nella cellula ospite e favorisce la fuoriuscita di Ca++ dalle cellule

SalmonellaPatologia

LE GASTROENTERITI tossinfezione alimentare

S. typhimurium, S. enteritidis

Incubazione: 12-24 ore

Segni clinici: vomito, diarrea talvolta sanguinante, dolori addominali, febbre alta

Durata della fase acuta: 24-48 ore

Dose infettante: >104 cellule

Cura: i sintomi regrediscono spontaneamente terapia reidratante, antibiotica in casi gravi

Negli individui immuodepressi può raramente sopravvenire la morte

SalmonellaPatologia

LE FEBBRI TIFOIDI malattia infettiva acuta

S. typhi, S. paratyphi

Incubazione: 2 settimane

Durata della fase acuta: 2 settimane

Segni clinici: infezione sistemica con sintomatologia addominale a carattere acuto

Dose infettante: 10-100 cellule

Cura: isolamento del paziente, terapia antibiotica, disinfezione ambientale

SalmonellaContaminazione

ContaminazioneL’infezione da Salmonella si trasmette principalmente per via oro-fecale e in minor grado per via placentare o transovarica.Gli alimenti sono quindi uno dei veicoli più importanti nella diffusione delle salmonelle in natura. E’ dimostrato che gli alimenti più frequentemente contaminati sono quelli ad elevato contenuto proteico (carni comunque lavorate, uova sgusciate e prodotti a base di uova, molluschi eduli) oppure quelli fisicamente più esposti alla contaminazione fecale (acque superficiali, latte non pasteurizzato e derivati, vegetali trattati con concimi naturali, mangimi non pellettati contenenti materie prime animali o vegetali).

In generale la presenza di Salmonella su di un alimento è dovuta ad una contaminazione crociata (contatto cibi cotti e crudi, presenza di individui infetti, superfici non pulite).

SalmonellaContaminazioneAlimen

tareGli alimenti più frequentemente coinvolti nei casi di tossinfezione sono:

1. molluschi (cozze, ostriche, ecc) pescati in acque contaminate e consumati crudi;

2. carni crude o poco cotte di bovino, equino, suino, pollo, tacchino (roast-beef, tartara, carne trita, arrotolati);

3. insaccati freschi di suino o equino (salsicce);4. uova di gallina o di anatra consumate crude;5. prodotti a base di uova (maionese, tiramisù, prodotti

di pasticceria freschi tipo creme, budini).6. insalate e ripieni contenenti verdura, pollame, carni di

varia provenienza, pesce, uova;7. latte e latticini non sottoposti a trattamento termico di

pasteurizzazione, latte in polvere, cioccolato al latte.

SalmonellaLe infezioni da Salmonella sono in notevole aumento e le cause sono da ricercarsi:•Aumento di preparazioni per grandi collettività •Aumento del consumo di alimenti crudi o parzialmente cotti •Errate modalità di conservazione di alimenti preparati in abbondanza •Diminuzione della resistenza dei singoli a causa di un’eccessiva igiene

Controlli

Trattamenti finalizzati alla distruzione di Salmonella in alimenti crudi che potrebbero essere contaminati (trattamenti termici) •Adozione di sistemi di prevenzione: controllo infestanti, separazione corretta dei prodotti al fine di evitare contaminazioni crociate, igiene personale •Conservazione a temperature tali da impedirne la moltiplicazione

PRINCIPALI FATTORI RESPONSABILI DICONTAMINAZIONE

- Errori nella preparazione (es. lasciare cibi atemperatura ambiente) -Eccessivo intervallo di tempo tra preparazione e consumo

-Cottura insufficiente

- Non idonea igiene da parte del personale addetto

- Insufficiente pulizia di attrezzature e utensili

Le contaminazioni degli alimenti possono essere:

PRIMARIE

SECONDARIE Avvengono durante la fase di lavorazione e trasformazione delle materie prime per la preparazione dei prodotti per il consumo e dipendono dall’ambiente di lavoro ma anche dal personale che manipola gli alimenti

Avvengono durante la fase di produzione delle materie prime ad opera di acqua, aria, suolo e quelle che si verificano durante la macellazione dell’animale stesso

TERZIARIE

QUATERNARIE

Avvengono durante la fase di commercializzazione del prodotto

Avvengono durante la fase di preparazione e consumo di alimenti

e poi ci sono le… CONTAMINAZIONI CROCIATE

Consistono nel passaggio di microrganismi da una sostanza ad un’altra per contatto tra esse

Gli alimenti puliti non devono mai

incontrarsi gli alimenti sporchi o

con imballaggi sporchi oppure

con rifiuti. Le confezioni degli

alimenti devono essere pulite e

integre.

Per i prodotti surgelati si deve

rispettare la catena del freddo:

vanno quindi riposti nell’apposito

vano freezer, avendo l’accortezza

di consumare prima gli alimenti a

scadenza più ravvicinata.Alimenti conservati in frigorifero 

PREVENIRE LE CONTAMINAZIONI CROCIATE

PREVENIRE LE CONTAMINAZIONI CROCIATE

Le contaminazioni crociate si verificano quando microrganismi patogeni passano da alimenti crudi o non ancora lavati ad alimenti cotti o pronti per il consumo.

La contaminazione dei cibi può avvenire usando lo stesso utensile o lo stesso piano di lavoro. Essa causa spesso malattie alimentari.

CONSERVAZIONE

Chimici Fisici Biologici Atmosfera gassosa

Abbassamento di aw RiscaldamentoRaffreddamento

Irradiazione

ConservantiSalamoiaAffumicatura

DisidratazioneEssiccamentoAffumicaturaCongelamentoSalaturaAggiunta di zuccheroSalamoia

PastorizzazioneCotturaSterilizzazioneCongelamentoRefrigerazione

Atmosfere modificateCO2 , N2 , sotto vuoto

RadiazioniUV, β e γ

Fermentazionelattica