Concetti Chiave
- La temperatura è il fattore più influente per la crescita microbica, con microrganismi classificati come psicrofili, psicrotrofi, mesofili, termofili e termodurici in base alla loro temperatura ottimale di sviluppo.
- Il pH specifico è fondamentale per la crescita microbica: batteri preferiscono valori neutri o subalcalini, lieviti tra 4-5, mentre le muffe tollerano un range più ampio da 2 a 8.
- La concentrazione salina influenza la sopravvivenza microbica, con batteri alofili capaci di vivere in condizioni saline estreme e osmofili in ambienti ad alta concentrazione zuccherina.
- L'ossigeno è un altro fattore cruciale, determinando la crescita di microrganismi aerobi o anaerobi.
- Le radiazioni, come UV e gamma, vengono utilizzate per inibire la crescita microbica in strumenti medici e, in alcuni paesi, per sterilizzare alimenti e acqua.
Indice
Fattori di crescita microbica
I principali fattori che influiscono la crescita microbica sono: temperatura, pH, concentrazione salina e zuccherina, ossigeno, radiazioni.
La temperatura è il fattore che influisce maggiormente sullo sviluppo batterico. I microrganismi, come tutti i viventi, presentano un maximum termico e un minimum termico, oltre i quali non riescono a vivere.
Classificazione dei microrganismi
I microrganismi, in base alla temperatura media ottimale di sviluppo si dividono in:
-Psicrofili: Sono quei microrganismi che hanno un optimum termico inferiore ai 20°C. Sono considerati psicrofili quei microrganismi che sopravvivono anche a 0°C o meno (alcuni anche a -48°C, ma sono eccezioni).
Sono psicrofili certi batteri, ma soprattutto funghi e lieviti. La Botrytis cinerea è un fungo psicrofilo.
-Psicrotrofi: Si posizionano tra psicrofili e mesofili, sono quelli usati per fare biomassa.
-Mesofili:Appartengono a questa categoria quei microrganismi che hanno temperature ottimali di sviluppo comprese tra 20 e 40°C. Comprendono la maggior parte dei microrganismi, in particolare batteri (anche patogeni, che hanno l’optimum attorno a 37°C), muffe (optimum tra 20-30°C) e lieviti (optimum tra 25-30°C).
-Termofili:Sono quei microrganismi con optimum termico superiore a 40°C, comprendono i batteri lattici, i Clostridium, responsabili di alterazioni alimentari.
-Termodurici: Sono quasi esclusivamente batteri, in grado di sopravvivere in forma attiva anche a 72°C per 15 minuti, le cui spore si distruggono a 100°C per alcune ore o a 121°C per 15-20 minuti.
Lo sviluppo degli organismi negli alimenti, in generale, cessa attorno a -5°C, quando tutta l’acqua è congelata.
Effetti del pH sui microrganismi
I diversi organismi hanno pH minimi, ottimali e massimi specifici.
-Batteri: Prediligono pH neutri o subalcalini, tuttavia vi è molta variabilità in quanto i batteri lattici e acetici possono svilupparsi anche a pH attorno a 3.
-Lieviti: Hanno valori ottimali di pH attorno a 4-5, quindi si sviluppano quando molti batteri non crescono più. Conoscere il loro pH ottimale è molto importante nell’industria della birra.
-Muffe: Sono i microrganismi con range di pH più elevato, che va da 2 a 8.
Concentrazione salina e zuccherina
Quando la concentrazione di NaCl supera il 2,5% la maggior parte dei microrganismi soccombe, in quanto il potere osmotico è così elevato che si disidratano.
Tra i batteri esistono alcune forme (batteri alofili) che sopravvivono a concentrazioni saline superiori. Gli alofili si distinguono in:
-Moderatamente alofili: Sono in grado di svilupparsi a concentrazioni saline sia inferiori che superiori a 2,5%, come batteri lattici, Staphylococcus e Micrococcus.
-Estremamente alofili: Sono batteri che trovano sviluppo ottimale con concentrazioni saline molto elevate, anche del 15%, in soluzioni sature e soprasature.
-Osmofili: Sono quei microrganismi in grado di vivere a concentrazioni zuccherine anche del 40%, tuttavia lo zucchero, essendo meno osmoticamente attivo del sale, non risulta molto efficiente per la conservazioni di alimenti (alcuni microrganismi si sviluppano anche con il 70% di zucchero, come nel miele).
Ossigeno e radiazioni
Presenza o assenza di ossigeno
Radiazioni UV, gamma, raggi X, ecc… possono essere impiegati nell’inibizione dello sviluppo dei microrganismi. Vengono impiegate nella disinfezione di strumenti e ambienti, soprattutto in ambito medico. In alcuni Paesi (NON in Italia) si possono utilizzare nella sterilizzazione di alimenti e nel trattamento dell’acqua.
A certe esposizioni si possono creare dei microrganismi mutanti attraverso gli UV, che vengono quindi impiegati anche a scopo scientifico.
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali fattori che influenzano la crescita microbica?
- Come si classificano i microrganismi in base alla temperatura ottimale di sviluppo?
- Qual è l'importanza del pH nella crescita dei microrganismi?
- In che modo la concentrazione salina e zuccherina influisce sui microrganismi?
- Qual è il ruolo delle radiazioni nella gestione dei microrganismi?
I principali fattori che influenzano la crescita microbica sono temperatura, pH, concentrazione salina e zuccherina, ossigeno e radiazioni.
I microrganismi si classificano in psicrofili, psicrotrofi, mesofili, termofili e termodurici, a seconda della loro temperatura ottimale di sviluppo.
Il pH è cruciale perché ogni tipo di microrganismo ha un intervallo di pH minimo, ottimale e massimo specifico per la crescita, influenzando la loro capacità di sviluppo.
La concentrazione salina elevata può disidratare i microrganismi, mentre alcuni batteri alofili possono sopravvivere a concentrazioni saline superiori. Gli osmofili possono vivere a concentrazioni zuccherine elevate.
Le radiazioni, come UV e gamma, possono inibire lo sviluppo dei microrganismi e sono utilizzate per la disinfezione di strumenti e ambienti, e in alcuni Paesi, per la sterilizzazione di alimenti e trattamento dell'acqua.
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