D E G L I A L I M E N T I

MICROBIOLOGIA

Microbiologia degli Alimenti

COSA STUDIA?

La provenienza e il significato delle varie specie microbiche presenti nell’alimento

il loro comportamento durante i processi tecnologici

la loro influenza durante la conservazione

i processi biochimici conseguenti al metabolismo microbico.

Microbiologia degli Alimenti

OBIETTIVI DEL CONTROLLO MICROBIOLOGICO:

Stabilire le varie fonti di contaminazione del prodotto in esame

valutare il rispetto o meno delle norme igieniche di lavorazione e conservazione per la presenza od assenza di particolare gruppi microbici

valutare a seconda delle condizioni di conservazione del prodotto, il momento in cui compariranno i primi fenomeni alterativi e pertanto stabilire la durata del periodo di conservazione

seguire l’esatto susseguirsi di certi processi fermentativi indispensabili per la produzione di particolari alimenti (latti fermentati,prodotti di salumeria ecc.) ed eventualmente correggerli

eliminare dal commercio tutti quei prodotti contaminati da germi patogeni, o loro tossine nocive per l’uomo

Microbiologia degli Alimenti

QUANDO UN ALIMENTO E’ “SICURO”?

Se si presenta in ottimo stato di maturazione

non presenta modificazioni dei caratteri organolettici conseguenti all’azione nociva delle varie cause di alterazione

Non presenta pericoli biologici, chimici, fisici

FATTORI DI RISCHIO

AGENTI BIOLOGICI

- Virus

- Batteri

- Muffe

- Protozoi e parassiti

- Acari

PROVENIENZA

- Dalle materie prime - dalle macchine ed impianti - dalle strutture edilizie

- dai servizi ausiliari - dall’ambiente esterno - da insetti ed altri animali infestanti - dal personale

FATTORI DI RISCHIO

AGENTI CHIMICI - Additivi - Coadiuvanti tecnologici - Contaminanti ambientali - Detergenti e disinfettanti - Metalli pesanti - Plastificanti e additivi plastici - Presidi sanitari - Radioisotopi - residui di farmaci - Tossine naturali - Tossine di neoformazione

PROVENIENZA - Dalle materie prime - dalle macchine ed impianti - dalle strutture edilizie - dai servizi ausiliari - dall’ambiente esterno - da insetti ed altri animali

infestanti - dal personale

FATTORI DI RISCHIO

AGENTI PARTICELLARI

- Frammenti di legno, metallo, plastica, sassi, vetro e organici da insetti e animali infestanti

PROVENIENZA

- Dalle materie prime - dalle macchine ed impianti - dalle strutture edilizie

- dal personale

QUALITA’

E’ realizzata dalla PRODUZIONE

e non dal CONTROLLO

1. HACCP

2. VERIFICA IN LINEA PER CONTROLLO DI PROCESSO

3. RISORSE

A) disponibilità di ambienti igienici

B) disponibilità di impianti sanificabili

C) personale

LINEE NUOVE IN MICROBIOLOGIA ALIMENTARE

Sviluppo di ricerche per la produzione di alimenti microbiologicamente “sicuri”

applicazione delle conoscenze acquisite nella pratica industriale

EVOLUZIONE NELLA DETERMIZIONE DELLA SICUREZZA MICROBIOLOGICA

Analisi del prodotto finito

HACCP (analisi dei rischi e dei punti critici di controllo)

LISA (introduzione longitudinale dell’assicurazione di sicurezza)

LIMITI DEL CONTROLLO MICROBIOLOGICO

Distribuzione non omogenea dei batteri patogeni nella massa del prodotto o nei singoli componenti del lotto produttivo

presenza di cariche bassissime di patogeni, caratterizzati da particolare virulenza, i quali possono sfuggire alla ricerca analitica (Shigella)

presenza di patogeni non batterici, dai virus ai protozoi agli elminti

Prerequisiti

STABILIMENTI E LOCALI DI PRODUZIONE

Immobili ed impianti conformi alle Buone Pratiche di Produzione e Distribuzione

APPROVVIGIONAMENTO DELLE MATERIE PRIME

Materie prime ed ingredienti della migliore qualità microbiologica

MODALITA’ DI LAVORO

Ove possibile adottare trattamenti microbicidi/statici come terza linea di difesa contro contaminazione potenzialmente pericolose

CONSERVAZIONE

Prevenire la perdita dell’integrità microbiologica intrinseca od acquisita

Prerequisiti

PERSONALE

Educazione e motivazione del personale addetto alle attività produttive a seguire le procedure operative prescritte

MONITORAGGIO

Valutazione dell’evoluzione microbica di prodotti finiti in condizioni definite di conservazione

ATTENZIONE AL GIUDIZIO DEL CONSUMATORE

Attenzione e considerazione per le preoccupazioni del pubblico sui temi della salute

Microbiologia degli Alimenti

MOSSEL (1983)

“La chiave del controllo microbiologico della sicurezza igienica così come della proliferazione microbica negli alimenti sta nella conoscenza ed applicazione dei principi dell’ecologia microbica”

ECOLOGIA MICROBICA: scienza delle relazioni tra microbi ed il loro ambiente, che determinano la loro crescita, la sopravvivenza o la morte.

ABIOTICHE Natura chimica, fisica e tecnologica INFLUENZE BIOTICHE Interazione di differenti microbi nel medesimo abitat

NECESSITA’ DEL CONTROLLO MICROBIOLOGICO DEGLI ALIMENTI

1. PROTEZIONE DELLA SALUTE DEL CONSUMATORE

agenti patogeni responsabili di infezioni, tossine, virosi

valutazione della sicurezza igienica (microbiologia analitica)

2. PROTEZIONE DELLA QUALITA’ DEL PRODOTTO

- agenti non patogeni, ma causa di perdita di qualità nutrizionale e organolettica, e di conseguente ingente danno economico

- previsione della shelf-life dell’alimento

3. PROMUOVERE LA QUALITA’ DEL PRODOTTO

- microrganismi come strumento di processo per la conservazione e/o la trasformazione dell’alimento

- microbiologia della fermentazione industriale (microbiologia di controllo di processo)

PRINCIPI DI ECOLOGIA MICROBICA

Grande varietà di microflora iniziale

Pressione selettiva di fattori ecologici

Comunità microbica caratteristica per ciascun tipo di alimento

Associazione ecologica deterioramento specifico

- utili

BATTERI - dannosi

- pericolosi

LE ALTERAZIONI DEGLI ALIMENTI DI ORIGINE MICROBICA DIPENDONO:

- specie microbica contaminante

- entità della contaminazione

- modalità di conservazione

- natura dell’alimento

ALTERAZIONI PRIMARIE

ALTERAZIONI SECONDARIE

FATTORI CHE INFLUENZANO LA CRESCITA MICROBICA

TEMPERATURA

Temp. di crescita Temp. ottimale

psicrofili - 5°C + 20°C + 15°C

mesofili + 5°C + 10°C/+ 45°C/+50°C +32°C/+ 37°C

termofili + 20°C + 41°C 70°C + 80°C + 55°C

La temperatura esercita un’azione selettiva, le specie microbiche che si sviluppano a temperature prossime ai loro limiti massimi e minimi, presentano una lag fase e dei tempi di duplicazione molto più lunghi di quelli che si hanno alle temperature ottimali di crescita.

LIMITI INFERIORI DI CRESCITA

Batteri - 8°C LIEVITI - 12°C MUFFE - 17°C

OSSIGENO aerobi anaerobi facoltativi Le muffe sono aerobie, i lieviti sviluppano meglio in aerobiosi, mentre i batteri

contengono specie anaerobiche e specie anaerobiche. Ph I batteri preferiscono un Ph vicino alla neutralità anche se esistono specie, come i

produttori di acidi le quali sono favorite nello sviluppo da una certa acidità del substrato, ed altre come i proteolitici, le quali possono sviluppare in ambienti fortemente alcalini, come si verifica nell’albume d’uovo.

Le muffe, pur preferendo un ambiente alcalino possono sviluppare in un range vasto da 2,0 a 8,5.

I lieviti preferiscono un ambiente acido intorno a 4,0 - 4,5 e non sviluppano in ambiente alcalino.

Il Ph può inibire lo sviluppo o il metabolismo di un microrganismo (Cl. Botulinum a Ph 4,5)

FATTORI CHE INFLUENZANO LA CRESCITA MICROBICA

Aw

quantità d’acqua disponibile che rappresenta il rapporto tra la pressione del vapore del prodotto e la pressione del vapore dell’acqua, alla stessa temperatura e alla stessa pressione ambiente.

Il valore di Aw di un alimento è influenzato dall’umidità dell’aria in cui esso è conservato.

L’acqua in un alimento è resa indisponibile:

aumentando la concentrazione di soluti

presenza di colloidi idrofili

presenza di acqua cristallizzata

FATTORI CHE INFLUENZANO LA CRESCITA MICROBICA

VALORI MINIMI DI AW PER LO SVILUPPO

BATTERI 0,91

LIEVITI 0,88

MUFFE 0,80

BATTERI ALOFILI 0,75

MUFFE XEROFILE 0,75

LIEVITI OSMIFILI 0,60

In generale un alimento molto povero di acqua, come il pane sarà alterato dalle muffe, uno contenente grandi quantità di soluti sarà alterato da muffe xerofile, lieviti osmofili o batteri alofili, alimenti come carne, uova, latte subiranno l’azione nociva dei batteri.