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Prima stampa febbraio 2009
Ristampe: 2010 2011 2012 2013 2014
1 2 3 4 5
L'opera, Laboratoria....mo dalla cellula ai microrganismi
EDIZIONE DIGITALE ISBN 9788896708194
È
stata curata da: Michele Capurso
-
Icona logo editore di Fabio Coscarella
-
Progetto grafico: Michele Capurso
e Franco Mannarino
- Rilettura del testo:
prof. Francesco Digregorio
, dott.ssa
Imma Bianco
- Illustrazioni : Michele Capurso e Lorenzo Manchi (disegni)
- Videoimpaginazione: Fabrizio Caruso
- Stampa e Legatura: tipografia Grafiche Calabria, Via Marciello -
zona P.I.P.
Amantea (CS)
Collaborazioni e ringraziamenti:
voglio ringraziare tutti i colleghi, che mi hanno sempre incoraggiato ad andare avanti nella realizzazione di questo lavoro, quanti mi hanno aiutato nella stesura di schede didattiche e nella realizzazione di esperienze di laboratorio ed in particolare il dott. Loperfido
(Direttore del Laboratorio EuroQuality), la dott.ssa
Bianco e la dott.ssa Contento.
Considerato che la realizzazione di un testo richiede particolare attenzione nei controlli ed è
molto difficile evitare completamente errori e imprecisioni, l’editore ringrazia sin da ora chi vorrà
segnalarli.
Per la segnalazione o suggerimenti scrivere a:
Sito Web http://www.editoremannarinonew.it [email protected]
L ‘editore è
a disposizione degli aventi diritto con i quali non è
stato possibile comunicare per eventuali omissioni o inesattezze nella citazione della fonte dei brani o delle illustrazioni riprodotte nel presente volume
I diritti di traduzione e riproduzione, totali o parziali anche ad uso interno o didattico con qualsiasi mezzo sono riservati per tutti i paesi è
vietata la riproduzione e la diffusione dei contenuti digitali.
Il file a risoluzione standard non è
stampabile e non si possono copiare parti dei contenuti può essere utilizzato solo a titolo personale fino alla data della scadenza.
Editore Mannarino FrancoContrada S. Chiara, 4 25122 Brescia http://www.editoremannarino.it [email protected]
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EDITORE MANNARINO
VOLUME III
LABORATORIA.....MO DALLA CELLULA AI
MICRORGANISMI LABORATORIO DI MICROBIOLOGIA
Aspetti teorici e pratici
Il mio auspicio è
quello di aver realizzato un supporto didattico valido, efficace e di facile consultazione, soprattutto per i nostri
studenti, che rappresentano il fulcro della nostra azione.
L'autore
MICHELE CAPURSO
I
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Nell’ambito delle diverse strategie metodologiche, l’attività
laboratoriale, rappresenta il modo attivo per insegnare la Biologia e le Scienze in genere.La fase sperimentale, consente di sviluppare negli studenti, l’iniziativa, la
partecipazione, l’autonomia, le capacità
di riflessione, di analisi, di padronanza di semplici tecniche e superare, così, la distinzione fra teoria e pratica. La teoria è
spesso presentata come una serie di certezze e le esperienze fatte in laboratorio, evidenziando quanto studiato, consentono un approccio più
realistico alla teoria.In questa ottica, il lavoro che si propone vuole essere un valido supporto teorico-
pratico nello studio della Biologia e della Microbiologia, disciplina questa che sta assumendo sempre più
un ruolo di estrema importanza nella vita di ogni giorno, per le implicazioni che i microrganismi hanno a diversi livelli: nel controllo della salubrità
di prodotti alimentari, nell’azione condotta in particolari processi di trasformazione, nella
produzione di prodotti biocompatibili, nello studio e nelle conoscenze assunte in campo biotecnologico.Il percorso tracciato nei tre volumi, di cui si compone l’opera, anche se si rivolge prevalentemente a studenti del corso di studi di operatore e tecnici di laboratorio Chimico-Biologico, sviluppa concetti di Biologia di base con chiavi di lettura di diversi fenomeni biologici integrati da schede applicative, tale
da potersi adattare a diverse esigenze curricolari.Il disagio didattico vissuto in più
di vent’anni di insegnamento, legato a quello degli studenti, per la difficoltà
di non aver trovato un libro di testo che potesse riassumere i contenuti disciplinari propri delle materie oggetto di studio del corso Professionale per Chimico-Biologico, che spaziano dalla Biologia, alla Batteriologia, alla
Biochimica, alla Microbiologia, è
stato l’input che mi ha spinto ad intraprendere questo lavoro a mio avviso arduo, perché
non è
per niente facile trasferire un’esperienza didattica in un testo scritto. Il risultato finale del lavoro, non poteva non tener conto dell’esperienza maturata in campo didattico e metodologico, del confronto sistematico e continuo con altri colleghi, delle difficoltà
incontrate dagli alunni nell’acquisizione dei concetti teorici e procedurali in laboratorio e non per ultimo delle ore di lezione a disposizione.Il mio auspicio è
quello di aver realizzato un supporto didattico valido, efficace e di facile consultazione, soprattutto per i nostri studenti, che rappresentano il fulcro della nostra azione.Visto che l’imprecisione è
dell’uomo, ringrazio fin d’ora quanti vorranno segnalare imprecisioni o inesattezze sfuggite nella trattazione degli argomenti proposti.Per concludere, ma non per ultimo, voglio ringraziare tutti i colleghi, che mi hanno sempre incoraggiato ad andare avanti nella realizzazione di questo lavoro, quanti mi hanno aiutato nella stesura di schede didattiche e nella realizzazione di esperienze di laboratorio ed in particolare il dott. Loperfido
(Direttore del Laboratorio EuroQuality), la dott.ssa Bianco e la dott.ssa Contento.
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L’idea
che
ha accompagnato
il
presente
lavoro
è
stata
quella
di
sviluppare
attraverso
attività
laboratoriali, un percorso
didattico
che
spazia
dalla
Biologia
generale, alla
Batteriologia, alla
Microbiologia
ambientale
e agro-alimentare, discipline oggetto
di
studio negli
Istituti
Professionali
e Tecnici
ad indirizzo
Chimico-Biologico
e agrario
e licei
delle
scienze
applicate
per consentire
un approccio
non “virtuale”
ma di
più
semplice
comprensione
dei
contenuti
previsti
dai
programmi
ministeriali.
Il lavoro
si
compone
di
diversi
percorsi
didattici
a cui sono
associate numerose
esperienze
di
laboratorio, e si
propone
quale
strumento
formativo
sui diversi
aspetti
che
interessano
le problematiche
legate allo
studio della
cellula
e dell’organizzazione
cellulare, alla
ricerca
e identificazione
di
microganismi, alle
interazioni
microrganismi-
uomo-ambiente-alimenti.
I punti
di
forza
del lavoro
sono:
- la scansione
razionale
degli
argomenti;
- la varietà
delle
esercitazioni
descritte;
- la semplicità
del linguaggio;
-
l’uso
costante
delle
immagini
nella
descrizione
delle
fasi
operative e dei
risultati
attesi.
Quanto
alla
struttura,
il
lavoro
inizia
dai
concetti
introduttivi
di
base, dove
fondamentale
risulta
essere
la parte relativa
alla
sicurezza, che
attraverso
la
conoscenza
dei
simboli, delle
frasi
di
rischio
e i consigli
relativi, vuole
mettere
in guardia
quanti
operano
in un laboratorio
didattico
di
Biologia
per riconoscere
i punti
critici
di
pericolo
e saperli
neutralizzare.
Le singole
esercitazioni
che
vengono
proposte, seguono
un percorso
che
non lascia
nulla
al caso
e contengono
informazioni
puntuali
e dettagliate
circa:
- i materiali
occorrenti;
- i punti
di
criticità
e pericolo;
- la metodica;
- spunti
per la riflessione
e l’area
di
raccolta
e organizzazione
dei
dati.
Accompagna
il
lavoro
un quaderno
per il
docente
che
contiene
schede
strutturate
predisposte
per la valutazione
e la verifica
dei
saperi
appresi, inerenti
gli
aspetti
trattati, complete di
risposte
agli
items.
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Il presente
lavoro
si
caratterizza
per l’organizzazione
di
un percorso
formativo
strutturato
in moduli
che
tiene
conto
delle
indicazioni
ministeriali
e delle
reali
necessità
didattiche
sperimentate
in campo, adeguate
al monte
ore a disposizione.
Le difficoltà
spesso
manifestate
dagli
studenti
nel
prendere
rigorosamente
appunti
durante
le fasi
di
descrizione
delle
esercitazioni, il
problema
di
saper
strutturare
le informazioni
date, per avere
riferimenti
chiari
e adeguati
per uno
studio successivo, la necessità
di
operare
in regime di
sicurezza, sono
aspetti
particolarmente
curati.
Infatti, lo studente
ha a disposizione
un gran
numero
di
schede
di
esercitazioni
che
consentono
di
contestualizzare
gli
argomenti
teorici
presentati, con organicità
di
impostazione
e sequenzialità
in merito
all’acquisizione
dei
concetti
fondanti
la
Biologia
e Microbiologia.
Ogni
scheda
prevede
a completamento
dell’esperienza
svolta, l’area
della
raccolta
e organizzazione
dei
dati
e domande
di
riflessione
che
lo studente
può
utilizzare
per meglio
inquadrare
i risultati
ottenuti
e per sollecitare
ulteriormente
la propria
curiosità, così
da
ricavare
altri
elementi
per la discussione
e il
confronto
rispetto
alle
informazioni
teoriche
che
hanno
preceduto
l’esperienza
o che
saranno
motivo
di
approfondimento
successivo.
BibliografiaG. Chieffi, S. Dolfini, M. Malcovati, R. Pierantoni, M.L.
Tenchini
“Biologia e Genetica”
1996, EdiSES, s.r.l. –
NapoliM. Pusceddu
Nardella, G. Testoni “BIOLOGICA”, Trevisini
Editore –
MilanoCristina Maggi, Claudia Zeccara
“Biologia in laboratorio”, Casa Editrice G. Principato S.p.a
–
MilanoSergio Campari, “Guida al laboratorio di Microbiologia”, Zanichelli Editore S.p.a
–
BolognaM.J.
Pelczar, R.D. Reid, E.C.S.
Chan “Microbiologia”, Zanichelli S.p.A
–
BolognaFulvio Longo “Norme per la prevenzione degli infortuni e l’igiene del lavoro”
Azienda Unità
Sanitaria Locale BA/5 –
Putignano Gianfranco Tiecco
“Igiene e Tecnologia alimentare”
, Edagricole-Edizioni
Agricole della Calderini
s.r.l. –
BolognaJohannes Kramer, Carlo Cantoni “Alimenti microbiologia e igiene”
Organizzazione Editoriale Medico Farmaceutica S.p.a
-
Milano Appunti universitari di “Microbiologia degli alimenti”
Franco Ottaviani
“Tecniche per l’analisi microbiologica degli alimenti”
Corso teorico-pratico, Segreteria Simposi della International pbi – Milano
Roberto Ligugnana
“Le Buone Norme di Campionamento (BNC)”
pubblicato da International pbi
S.p.a
–
MilanoAntonietta Galli Volonterio
“Microbiologia degli alimenti”
G.B. Paravia S.p.a
–
TorinoAntonietta Galli, Alberto Bertoldi “Igiene degli alimenti e HACCP”
Modelli applicativi, EPC LIBRI s.r.l. –
RomaGiuseppe Cerutti
“Il rischio alimentare (tossici, contaminanti, residui, additivi)”, Tecniche nuove –
MilanoH. Beerens, F.M. Luquet
“Guida pratica d’analisi microbiologica del latte e dei suoi derivati”, Tecniche nuove –
MilanoF. Ottaviani
“L’analisi microbiologica dei prodotti lattiero-caseari”, Tecniche nuove –
MilanoCarlo Zambonelli
“Microbiologia Biotecnologia dei vini”, Edagricole
Edizioni Agricole –
BolognaFranco Ottaviani
“Microbiologia dei prodotti di origine vegetale”, Chiriotti
Editori –
PineroloRaccolta di scritti tecnici e scientifici coordinata da Franco Ottaviani
“Microbiologia ed igiene delle produzioni industriali e dei beni di consumo”, Edizioni CONSAL –
Sermide
(MN)Saverio Simeone “Laboratorio di Microbiologia Corso pratico di tecnica ed analisi
microbiologica”, Editrice San Marco S.r.l. –
Bergamo PonteranicaAlessandro Pavone, Roberta Paolucci
“Conoscenze e Applicazioni di Microbiologia Speciale”, Zanichelli Editore S.p.a
–
BolognaNorme UNI ISO4831, UNI ISO 4832, UNI ISO 4833, UNI EN ISO 7932, UNI ISO 8261, UNI ISO 8914, UNI 10592, UNI 10625,
UNI EN ISO 11290/1
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PREMESSAPer l’insegnantePer lo studentePercorso 1Microbiologia degli alimenti
Percorso 2Alterazioni degli alimenti
Caratteristiche degli alimenti 1
Rischio e sicurezza alimentare 2
Qualità
degli alimenti 3
Ecologia microbica degli alimenti 5
Fasi della crescita microbica 7
Categorie di fattori ecologici: fattori intrinseci 9
Categorie di fattori ecologici: fattori estrinseci 19
Fattori ecologici impliciti 24
Processi trasformativi 27
Alterazione della qualità
degli alimenti 29
Principali modificazioni chimiche: proteine 31
Principali modificazioni chimiche: lipidi 34
Principali modificazioni chimiche: carboidrati 36
Principali microrganismi alterativi 42
Fonti di contaminazione degli alimenti 46Malattie alimentari di origine batterica 48Rapporto microrganismi prodotti industriali 49Escherichia
coli O157:H7 52Salmonella spp. 55Staphylococcus
aureus 58Listeria monocytogenes 61Bacillus
cereus 63Campylobacter
sp. 66Yersinia
enterocolitica 69
Percorso 3Batteri patogeni trasmessi con gli alimenti
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Percorso 4Sistema HACCP
Introduzione 72Rischi potenziali di un processo alimentare 73HACCP: principi 74
Esempio di controllo microbiologico HACCP per formaggi freschi
81
Percorso 5L’analisi microbiologica
Introduzione 85
Domanda dell’analisi microbiologica 86
Campionamento e raccolta del campione 87
Percorso 6Criteri microbiologici e piani di campionamento
Criteri microbiologici per gli alimenti 89
Piani di campionamento 91
Criteri di sicurezza 93
Terminologia del campionamento 97
Principali forme di campionamento 97
Percorso 7Tecniche di campionamento Considerazioni generali 100
Campionamento microbiologico di alimenti: prodotti confezionati
101
Campionamento microbiologico di alimenti: prodotti non confezionati
101
Campionamento microbiologico di alimenti: prodotti liquidi
104
Campionamento microbiologico di alimenti: prodotti in polvere o granulari
106
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Percorso 8Terreni nutritivi e diluenti usati nella pratica
Percorso 9Preparazione del campione per l’analisi
Considerazioni generali 109Tipologia di diluenti 110Principali terreni nutritivi 111Terreni di uso comune 114Terreni per la numerazione di Enterobacteriaceae
e Coliformi115
Terreni per l’isolamento di E. coli 119Terreni per l’isolamento di Salmonella 120Terreno per l’isolamento di Yersinia
enterocolitica125
Terreni per l’isolamento di Bacillus
cereus 126Terreni nutritivi per l’isolamento di Clostridium
perfringens127
Terreno per l’isolamento di Stafilococchi coagulasi-positivi
128
Terreni nutritivi per l’isolamento di Listeria monocytogenes
129
Introduzione 136Operazioni di apertura del campione 137Preparazione del campione per l’analisi 139Scelta del diluente 140Regole generali per la preparazione di campioni particolari
142
Preparazione della diluizione primaria e delle diluizioni successive
144
Tecniche di semina delle piastre 147Percorso 10Metodi rapidi di analisi
Introduzione 151Metodi molecolari 151PCR 152Ibridazione con sonde 155Organizzazione del laboratorio di analisi PCR 156
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Percorso 11Controlli microbiologici
Percorso 12ESERCITAZIONI DI LABORATORIOMETODI DI ANALISI DEGLI ALIMENTI
Controllo in campo alimentare 161Quadro normativo 163Norme e criteri ufficiali relativi a contaminazione microbiologica
164
Priorità
nei controlli microbiologici 166
Numerazione della flora aerobica a 32°C nei gelati
172
Determinazione della carica microbica a 21°C nel latte pastorizzato
175
Ricerca dei Lieviti nello yogurt 178Numerazione di Streptococcus
thermophilus
nello yogurt181
Determinazione dei Coliformi totali e termoresistenti nel burro
185
Determinazione dei Coliformi totali nel latte –
Metodo MPN188
Numerazione di E. coli su terreno cromo genico
192
Ricerca di E. coli in campione di mozzarella 195Numerazione di Stafilococchi coagulasi positivi
198
Ricerca di Salmonella nelle uova fresche 202Numerazione di Clostridium
Perfringens
in alimenti
209
Numerazione di Bacillus
cereus 213Ricerca di Listeria monocytogenes 218Ricerca di Streptococchi fecali nell’acqua –
Metodo MF221
Ricerca di Campylobacter
termotollerante 225Ricerca di Yersinia
enterocolitica 229
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1
Caratteristiche degli alimenti
Gli
alimenti
per essere
considerati
tali, devono
possedere
alcune
qualità
fondamentali, vale a dire devono
essere:
INNOCUI - cioè non contenere sostanze tossiche o nocive;
COMMESTIBILI - cioè facilmente masticabili da crudi o da cotti;
GRADEVOLI - o per lo meno accettabili dal punto di vista organolettico;
DIGERIBILI E ASSIMILABILI.
Oggi, la produzione
degli
alimenti, si
discosta
sempre
più
dalle
possibilità
di
riconoscimento
del cibo
che
l’organismo
umano
ha appreso
a distinguere
biologicamente
nel
corso
di
milioni
di
anni
di
evoluzione
della
specie.
La tecnologia
delle
industrie
alimentari
riesce
a creare
cibi
perfetti, senza
il
minimo
difetto: MA COSA C’E’
DENTRO?
GLI ALLARMI ALIMENTARI SONO SEMPRE PIU’
NUMEROSI
Verdura
con pesticidi
Pollo
alla
diossina
Carne pazza
Il consumatore, che
deve
ingegnarsi
a superare
indenne
il
rito
quotidiano
della
spesa, non sa
più
di
chi fidarsi.
Se i cibi
avessero
scritto
in fronte
buona
o cattiva, sapremmo
cosa
scegliere
e
mangiare.
Invece, non è
così
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2
Rischio alimentare
Sicurezza alimentare
Cosa
significa
esattamente
questo
termine, dato
che
si
tende
a fare confusione
tra
pericolo
e rischio.
Il pericolo, in questo
caso
specifico, è
rappresentato
da
qualsiasi
agente
fisico, chimico
o biologico, presente
nel
prodotto
in quantità
tale da
provocare
un’azione
negativa.
Il rischio
si
presenta, invece, come un’eventualità
che
questa
azione
negativa
si
possa
produrre.
Contaminazioni
come la Salmonella
nelle
uova
o come quelle
relative ad additivi, diossine
o metalli
rappresentano
se superano
una
certa
soglia, un pericolo; mentre
va
catalogata
fra
i rischi
la presenza
di
OGM e loro
derivati, in assenza
di
qualsiasi
certezza
sulla
loro
eventuale
nocività.
RISCHIOALIMENTARE
PARASSITI EINFESTANTI
VIRUS MICOTOSSINE
TOSSINE BATTERICHE
ADDITIVI
PESTICIDI EFARMACI
CONTAMINANTIAMBIENTALI
Radioattività Metalli
pesanti
Sostanze
tossiche
dareazioni
in vivo emicrorganismi
dell’apparatodigerente
Sostanze
tossichenaturali
OGMBIOLOGICO
CHI
MICO
MICRORGANISMIPATOGENI
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3
Qualità
degli alimenti
La “
qualità“
degli
alimenti
è
un concetto
complesso
che
richiede
lo studio di
diverse caratteristiche.
Anche
se intuitivamente
ognuno
pensa
di
sapere
cosa
sia
la qualità; in realtà
non è
affatto
facile definirla
con precisione.
AlcuneAlcune
definizionidefinizioni
cheche
sonosono
state state proposteproposte
per tale per tale terminetermine
<< insieme delle proprietà e delle caratteristiche di un prodotto che conferiscono ad esso la capacità di soddisfare esigenze espresse o implicite >>.
<< l’insieme delle caratteristiche che differenziano le singole unità del prodotto e determinano il grado di accettabilità di tali unità da parte del compratore >>.
<< l’attitudine all’uso >> che è determinata dalle caratteristiche del prodotto chel’utente, considera come positive per lui.
Trattandosi
di
derrate
alimentari, si
possono
evidenziare
nel
concetto
di
qualità
più
aspetti
specifici.
QUALITA’TOTALE
Qualità
nutrizionale Qualità
chimica
Qualitàorganolettiche Qualità
legale
Qualità
tecnologicheQualità
microbiologica
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4
Qualità
degli alimenti
è
legata:
alla presenza od assenza di microrganismi in grado di provocare fenomeni alterativi;
all’applicazione di norme di buona pratica di fabbricazione;
all’efficacia di misure di sanitizzazione;
alla presenza od assenza di germi patogeni.
Questo
aspetto
è
il
più
importante
della
qualità
totale
degli
alimenti, in quanto
ne
condiziona
da
una
parte la conservabilità
(qualità
igienica) e dall’altra
la sanità
(qualità
sanitaria).
QUALITA’TOTALE
Qualità
microbiologica
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5
Microrganismi associati con gli alimenti
Gli alimenti hanno caratteristiche tali da permettere la colonizzazione e lo sviluppo di un gran numero di microrganismi, alcuni dei quali utili, altri indesiderati, sia patogeni che alterativi.
Ogni alimento possiede una microflora che è
strettamente dipendente:dalla natura delle materie prime; dall’ambiente in cui esse vengono prodotte (coltivazione, allevamento); dalle condizioni in cui esse vengono trasformate, conservate e consumate.
La colonizzazione di un alimento da parte di specie e ceppi di microrganismi appartenenti ai vari gruppi, dipende quindi dalle condizioni ecologiche (fattori
intrinseci, estrinseci, impliciti e tecnologici) che si realizzano nell’alimento stesso.Comunque, non tutti i gruppi di microrganismi che contaminano o che sono veicolati dagli alimenti hanno lo stesso impatto nella loro produzione, conservazione e consumo.Elevato impatto- batteri -
muffe e lieviti
Minore impatto -
virus, alghe e protozoi
Ecologia microbica degli alimenti
Gli alimenti sono ecosistemi complessi, dinamici ed eterogenei (gli ecosistemi sono costituiti dall’ambiente e dagli organismi che vivono in esso).
Quando sono colonizzati da microrganismi, gli alimenti costituiscono degli ecosistemi ben definiti, la cui complessità
è
determinata dalle interazioni
tra i fattori ambientali intrinseci
ed estrinseci
dell’alimento stesso.
Le popolazioni microbiche inizialmente presenti nell’alimento, sotto l’azione selettiva dei determinanti ecologici, subiranno delle modificazioni della loro struttura
comunitaria.
La comunità
microbica iniziale, determinata dalle fonti di contaminazione primaria, può essere sostituita da nuove comunità
microbiche in funzione dei fattori intrinseci, estrinseci, tecnologici ed impliciti che ricorrono durante i processi di produzione e di conservazione.
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Ecologia microbica degli alimenti
La microflora
presente
sugli
alimenti
può
essere
classificata
in:
Crescita dei microrganismi negli alimenti
Nel corso della produzione, trasformazione, trasporto, conservazione e consumo di un alimento, i microrganismi che lo contaminano possono crescere, sopravvivere o morire in funzione dell’azione esercitata da una serie di fattori ecologici.
Quando le condizioni ecologiche dell’alimento sono favorevoli, i microrganismi si moltiplicano, aumentando come numero
e come massa.
La moltiplicazione dei microrganismi negli alimenti avviene secondo una cinetica
paragonabile a quella che si realizza nei sistemi di coltura chiusi discontinui.
MICROFLORA INERTE
MICROFLORA ALTERATIVA (Antitecnologica)
MICROFLORA UTILE
MICROFLORA PATOGENA
INDICATORI DI CONTAMINAZIONE
INDICATORI DI PROCESSO
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Fasi della crescita microbica (curva di crescita)
Le fasi
principali
che
caratterizzano
una
curva
di
crescita
sono
generalmente
quattro:
L’andamento è
conseguenza dei cambiamenti che i microrganismi mettono in atto
nel substrato di coltura, successivamente alla fase di inoculo e incubazione a temperatura idonea. Infatti, la composizione di un volume noto di terreno può variare, non solo perché
i batteri sfruttano per il loro metabolismo le sostanze nutritive messe a
disposizione, ma anche perché
eliminano prodotti metabolici di scarto, che possono spesso risultare inibenti o addirittura tossici per i microrganismi stessi.I risultati ottenuti sperimentalmente, condotti su diverse specie batteriche, consentono una rappresentazione grafica caratteristica, indicata come curva di crescita standard.
FASE DI LATENZA O FASE LAGLe cellule mettono in atto meccanismi tali per adattarsi all’ambiente e pertanto il numero di cellule in questa fase rimane costante. La durata della lag
fase dipende da molti fattori come la composizione del substrato di crescita, la temperatura e l’atmosfera di incubazione, la grandezza dell’inoculo e lo stato fisiologico delle cellule al momento dell’inoculo. Se preleviamo una coltura in fase logaritmica di crescita, la inoculiamo nello stesso terreno nutritivo e la incubiamo alla stessa temperatura da cui proviene, la fase lag
potrebbe mancare o essere di brevissimo tempo.
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FASE ESPONENZIALE O FASE LOG
Le cellule incominciano a moltiplicarsi mediante divisione binaria, per cui il numero di batteri raddoppia ad ogni successiva divisione e continua fino all’intervento di fattori limitanti (esaurimento dei nutritivi, diminuzione del pH, accumulo di metaboliti
tossici, insufficiente concentrazione di ossigeno per gli aerobi, ecc.).
FASE STAZIONARIA
Il numero di cellule rimane più
o meno costante (poche cellule muoiono e poche si moltiplicano) per il crearsi di condizioni colturali non favorevoli.
FASE DI DECLINO O MORTE
In questa fase, la velocità
di morte delle cellule è
maggiore di quella di moltiplicazione.La morte sopraggiunge per una serie di fattori come esaurimento dell’energia di riserva da parte delle cellule, pH e accumulo di prodotti tossici che uccidono la cellula.
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