Aspetti microbiologici dei Aspetti microbiologici dei

prodotti vegetali di IV gammaprodotti vegetali di IV gamma

Prof. Fausto Gardini

Referente scientifico dell’unità operativa area di

processo

Ciri Agroalimentare

Il quadro di riferimento normativo per la legislazione alimentare europea è il

Regolamento 178/2002 (noto anche come General Food Law) che, all’articolo

14, stabilisce che un alimento non può essere messo sul mercato se non idoneo

(“unsafe”) e che la non idoneità può discendere da due aspetti:

- presenza di microorganismi di interesse igienico sanitario che possono

compromettere la salute del consumatore;

- presenza di microorganismi non patogeni che possono comportare alterazioni - presenza di microorganismi non patogeni che possono comportare alterazioni

tali da rendere il prodotto non appropriato per l’alimentazione umana

I parametri di non idoneità dal punto di vista igienico sanitario sono definiti dal

Regolamento No 2073/2005 e dal Regolamento No1441/2007

ALTERAZIONIALTERAZIONI

I processi alterativi di vegetali e frutti di IV gamma sono il risultato di due

processi distinti che però si influenzano l’un l’altro

� alterazione di natura fisiologica: determinata dalla distruzione di protezioni

naturali, liberazione di enzimi prima compartimentalizzati, accelerazione di

processi metabolici come risposta allo stress (consumo di O2 e produzione di

etilene), accelerazione di processi di essicazione.

� alterazione di natura microbiologica: si avvantaggia del danneggiamento delle

protezioni naturali e della liberazione di succhi cellulari contenenti nutrimento.

Le cellule si situano preferenzialmente sulle zone tagliate e la loro attività è

influenzata da diversi fattori.

L’alterazione microbica comporta la comparsa di difetti di texture,

difetti visuali e la comparsa di off odours.

Difficile porre dei limiti precisi per lo spoilage: individuati fra 7 e 8 log

cfu/g per i batteri (in funzione del tipo di batteri e del prodotto) e fra 5

e 6 log cfu/g per i funghi.

Ortaggi a foglia a scarso

contenuto zuccherino

Frutta e vegetali ad elevato

contenuto zuccherino

Alterazioni fisiologiche: imbrunimento

enzimatico, respirazione delle cellule

vegetali

Alterazioni microbiologiche:

sviluppo di funghi (lieviti con

attività pectinoesterasiche) e

Fattori intrinseci (pH, nutrienti, …)

vegetali

Alterazioni microbiologiche: sviluppo

di microorganismi prevalentemente

Gram negativi (Entero-bacteriaceae,

Pseudomonadaceae); attività

pectiolitiche e putrefattive

attività pectinoesterasiche) e

batteri lattici; produzione di

composti aromatici e di etanolo

Alterazioni fisiologiche:

imbrunimento enzimatico,

processi di maturazione

Parametri estrinseci:

temperatura, composizione gassosa dell’atmo-

sfera, entità dei danneggiamenti meccanici,

interazioni fra fisiologia e microbiologia

Da: Ragaert et al. 2011. Microbiological and safety spects of fresh cut fruits and vegetables. In: Advances in fres cut

fruit and vegetable processing (Cap. 3). CRC Press

Ortaggi (Log cfu/g)

Obiettivo Tolleranza Alterazione

Psicrotrofi 5 6 8

Batteri lattici 3 4 7

Lieviti 3 4 5

Muffe 3 4 4

Frutta (Log cfu/g)

Obiettivo Tolleranza Alterazione

Psicrotrofi 5 6 7

Batteri lattici 3 4 7

Lieviti 3 4 5

Muffe 2 3 3

Carica batterica Carica batterica

mesofilamesofila

N

campioni

< 105 105-106 106-107 107-108 >108

Rucola 5 0 0 40.0 60.0 0

Carote 18 0 0 11.1 55.6 33.3

Mais 21 0 0 47.6 52.4 0

Indivia 21 9.5 19.0 66.7 4.8 0

Lattuga 29 6.9 37.9 27.6 27.6 0

Spinaci 10 0 0 10.0 80.0 10.0

Miste 132 0 6.8 33.3 54.5 5.3

Totale Verdure Tagliate 236 1.7 10.2 34.3 47.9 5.9

Frutta Tagliata 21 90.4 4.8 0 4.8 0Frutta Tagliata 21 90.4 4.8 0 4.8 0

Germogli 15 0 0 0 60.0 40.0

Iceberg 5 60.0 40.0 0 0 0

Cuori di Lattuga 3 33.3 66.6 0 0 0

Lattuga oakleaf 5 0 20.0 60.0 20.0 0

Trocadero 5 0 40.0 40.0 20.0 0

Romana 5 0 40.0 60.0 0 0

Indivia 5 0 0 40.0 60.0 0

Totale insalata intera 28 14.3 32.1 35.7 17.9 0

FunghiFunghiN campioni < 105 105-106 106-107 >107

Rucola 5 0 80.0 20.0 0

Carote 18 5.6 33.3 50.0 11.1

Mais 21 14.3 61.9 19.0 4.8

Indivia 21 71.4 28.6 0 0

Lattuga 29 75.9 17.2 6.9 0

Spinaci 10 50.0 40.0 10.0 0

Miste 132 31.1 52.3 13.6 3.0

Totale Verdure Tagliate 236 36.9 45.3 0 3.0

Frutta Tagliata 21 95.2 4.8 20.0 0

Germogli 15 46.7 26.7 0 6.70

Iceberg 5 100 0 0 0

Cuori di Lattuga 3 100 0 0 0

Lattuga oakleaf 5 40.0 60.0 0 0

Trocadero 5 60.0 40.0 0 0

Romana 5 80.0 20.0 0 0

Indivia 5 20.0 60.0 20.0 0

Totale insalata intera 28 64.3 32.1 3.6 0

EnterobatteriEnterobatteri N campioni < 105 105-106 106-107 >107

Rucola 5 40.0 60.0 0 0

Carote 18 16.7 22.2 38.9 22.2

Mais 21 100 0 0 0

Indivia 21 57.1 28.6 14.3 0

Lattuga 29 62.1 20.7 13.8 3.4

Spinaci 10 20.0 40.0 30.0 10.0

Miste 132 27.3 43.2 25.0 4.5

Totale Verdure Tagliate 236 39.8 33.9 21.2 5.1

Frutta Tagliata 21 100 0 0 0

Germogli 15 0 0 33.3 66.7

Iceberg 5 100.0 0 0 0

Cuori di Lattuga 3 100.0 0 0 0

Lattuga oakleaf 5 60.0 20.0 20.0 0

Trocadero 5 80.0 20.0 0 0

Romana 5 80.0 20.0 0 0

Indivia 5 60.0 20.0 20.0 0

Totale insalata intera 28 78.6 14.3 7.1 0

Microorganismi di Microorganismi di interesse interesse igienicoigienico--sanitario riscontrati sanitario riscontrati nei nei vegetali vegetali

di IV gammadi IV gamma

Più frequenti:Più frequenti: Listeria monocytogenes

Escherichia coli (EHEC)

Salmonella spp.

Shigella spp.

Parassiti (cyclospora)

VirusVirus

MMeno frequenti:eno frequenti: Campylobacter spp.

Clostridium botulinum non proteolitico (B, E, F)

Bacillus cereus

Aeromonas hydrophila/caviae

Yersinia enterocolitica

Oltre 4000 casi di tossinfezioni alimentari registrati da Istituzioni sanitarie nazionali

e sovranazionali o presentate sulla stampa scientifica o specializzata fra il 1988 e il e sovranazionali o presentate sulla stampa scientifica o specializzata fra il 1988 e il

2007.

Ogni caso considerato doveva avere colpito almeno 2 persone e sia l’eziologia che

la relazione con uno specifico alimento dovevano essere dimostrati con ragionevole

certezza.

I dati erano suddivisi, in funzione dell’agente, in diversi gruppi a seconda della

provenienza (carne bovina, uova, piatti pronti, ecc.)

Nella categoria prodotti freschi erano considerati prodotti vegetali freschi

(principalmente di IV gamma)

N totale

N prodotti

freschi % sul totale

% sui

freschi

BATTERI

Bacillus cereus 74 6 8.1 1.2 Piatti pronti (36.8%)

Campylobacter spp. 191 9 4.7 1.8 Lattiero caseari (34.6%) Pollo (29.3%)

Clostridium botulinum 108 16 14.8 3.2 Ittici (25.0%)

Clostridium perfringens 248 7 2.8 1.4 Bovini (39.1%)

Escherichia coli 398 78 19.5 15.7 Bovini (44.2%)

Listeria monocytogenes 53 1 1.9 0.2 Lattiero caseari (41.5%)

Salmonella enteritidis 991 36 3.6 7.2 Uova (43.4%)

Salmonella typhimirium 270 10 3.6 2.0 Uova (18.2%) Lattiero caseari (11.2%)

Altre Salmonelle 657 138 21 28.0 Piatti pronti (13.9%)

Shigella spp. 83 24 28.9 4.9 Piatti pronti (30.1%)Shigella spp. 83 24 28.9 4.9 Piatti pronti (30.1%)

Staphylococcus aureus 182 6 3.3 1.2 Piatti complessi (22.0%) Suino (21.4%)

Vibrio spp. 54 2 3.7 0.4 Ittico (90.7%)

Altri batteri 62 6 9.7 1.2 Lattiero caseari (27.4%)

PARASSITI

Cyclospora spp. 35 32 91.4 6.5 ---

Trichinella 47 0 0 0.0 Carni varie (83.2%)

Altri parassiti 23 6 26.1 1.2 Bevande (26.1%)

VIRUS

Epatite A 55 22 40 4.5 Ittici (20.0%)

Norovirus 552 91 16.5 18.5 Piatti pronti (40.2%)

Altri virus 19 4 21.1 0.8 Ittici (31.6%) Piatti complessi (26.3%)

TOTALE 4102 493 12.02 100.0 Piatti pronti (17%) Uova (14.2%) Bovini (12.1%)

Cloro

(ipoclorito)

• Bassi costi

• Facilmente disponibile

• Formazione di prodotti alogenati di disinfezione (triclorometano)

• Reagisce con la sostanza organica che ne influenza l’attività

• Corrosivo

• Attività dipendente dal pH

• Non consentito in prodotti biologici

Ozono • Elevata attività antimicrobica

• Brevi tempi di contatto

• GRAS

• Nessun problema coi residui e non forma alogenati

• Non richiede lo stoccaggio di sostanze pericolose

• Bassi costi di gestione

• Richiede un generatore in loco

• Tossico per inalazione

• Monitoraggio continuo in stabilimento

• Corrosivo sopra i 4 ppm

• Elevati costi di investimento

• Non ammesso in prodotti biologici

Diossido di

cloro

• Maggiore attività antimicrobica rispetto al cloro a pH

elevati

• Minor rischio legato alla produzione di alogenati

• Minore corrosività rispetto a cloro e ozono

• Bassa efficacia sui vegetali ai livelli ammessi

• Richiede un generatore in loco

• Esplosivo

• Ammesso solo per prodotti interi

• Dopo il trattamento è richiesto un ulteriore risciacquo

• La presenza di iodio nelle acque determina la produzioni alogenati La presenza di iodio nelle acque determina la produzioni alogenati

contenenti iodio

• Formazione di cloriti e clorati

• Monitoraggio degli ambienti di lavoro

• Non ammesso per prodotti biologici

Acidi organici • Utilizzo semplice

• Assenza di tossicità

• Permessi nei prodotti biologici

• Tempi di contatto

• Interferenze sulle qualità sensoriali

• Attività antimicrobica (in relazione alle quantità ammesse e

all’impatto organolettico)

Acido

perossi-

acetico

• Attività indipendente dal contenuto in sostanza organica

• Efficacia indipendente dalla temperatura

• Non si formano composti alogenati

• Assenza di corrosione ai livelli ammessi

• Scarsa attività antimicrobica ai livelli ammessi nei vegetali

• Non ammesso per prodotti biologici

Perossidi di

idrogeno

• Nessun residuo

• Facile nell’uso

• Bassi costi

• Scarsa attività antimicrobica (ai livelli ammessi)

• Tempi di contatto lunghi

• Azione fitotossica

• E’ necessaria la rimozione dei residui

• Non ammesso per prodotti biologici

SOSTANZE SOSTANZE DIDI AROMA COME ANTIMICROBICIAROMA COME ANTIMICROBICI

Prodotti della via della lipossigenasi: aldeidi alifatiche

più o meno insature derivanti dalla demolizione degli

acidi grassi

Oli essenziali: complesse miscele di terpeni e terpenoidi.

Buone efficacie antimicrobiche degli oli delle Labiate e

degli agrumi

Cedro

Sopravvivenza di Listeria in presenza di olio di

Citral

Sopravvivenza di Listeria in presenza di olio di

cedro

Università di

UdineCRA-IAA

Università di

Bologna

�Progetto triennale (2011-2014)

�6 Partner

Il progetto STAYFRESHIl progetto STAYFRESH

Università di

Bolzano

Università di Milano

Università di

Teramo

Bologna

Parco Tecnologico

Padano, Lodi

�6 Partner

�8 Unità di Ricerca

�Coordinazione del progetto:

Università di Udine

Dipartimento di Scienze degli Alimenti