Microbiologia degli alimenti

Microbiologia degli alimenti

Docente: Claudia Picozzi

Qualità microbiologica degli alimenti

Il concetto di qualità è un concetto dinamico → evolve con il tempo, con il mercato e con le esigenze del cliente. Il concetto odierno di qualità fa capolino intorno agli anni ’20 → nascita delle prime grandi aziende. La qualità degli alimenti è molto complessa formata da diversi fattori: nutrizionali, sicurezza, standard ecc.

La qualità alimentare deve essere:

• Assenza di difetti, frodi e adulterazioni
• Caratteristiche organolettiche e nutrizionali → tener conto delle aspettative degli utenti
• Caratteristiche desiderabili che possono giustificare il valore aggiunto: biologico, rispetto del benessere animale, zona di produzione e tradizioni associate

La qualità di un prodotto alimentare:

• Strettamente dipendente dal processo di produzione
• Dipende dal cliente e dalle sue esigenze
• Non è separabile dalla qualità dell’azienda che lo ha realizzato

Qualità igienico-sanitaria (food safety) = condizione indispensabile della qualità di un alimento → l’alimento non deve presentare rischi per la salute umana, assenza di contaminazione chimica e microbica e che risponda a requisiti d’igiene minimi stabiliti dalla legge. La sicurezza alimentare va garantita lungo tutta la filiera, a partire dalla produzione primaria → lo strumento di garanzia della salute del cittadino è il sistema HACCP.

Food security e food safety

In italiano viene definito semplicemente sicurezza alimentare, ma comprende diversi concetti:

• Food security = possibilità ad un accesso fisico, economico e sociale ad un’alimentazione sufficiente, sicura e nutritiva, adeguata a tutti
• Food safety = salubrità degli alimenti per evitare l’insorgenza di malattie nell’uomo
• Food sovereignty (sovranità alimentare) = un sistema alimentare in cui le persone che producono, distribuiscono e consumano cibo, controllano, anche, i meccanismi e le politiche di produzione e distribuzione del cibo

Non esiste una definizione universale di safe food, cioè cibo sicuro → dipende tutto dalle persone a cui è rivolto. Il rischio di contaminazione alimentare può essere: biologico, fisico o chimico.

Regolamento CE n. 178/2002

Stabilisce i principi e i requisiti generali della legislazione alimentare, istituisce l’EFSA e fissa procedure nel campo della sicurezza alimentare.

Art. 6: Analisi del rischio microbiologico

Il rischio è la probabilità che si verifichi un evento avverso (pericolo) tenendo conto del suo potenziale impatto nel momento in cui accade. Il pericolo è un agente biologico, chimico o fisico in grado di provocare un effetto nocivo sulla salute.

L’analisi del rischio ha l’obiettivo di:

• Identificare e stimare la probabilità con cui si possono manifestare pericoli derivanti dai microorganismi
• Comunicare a tutti gli stakeholder i pericoli e le modalità di preparazione, conservazione e consumo dei prodotti alimentari

L’analisi del rischio è un processo costituito da tre componenti: valutazione, gestione e comunicazione del rischio.

Il processo di valutazione si compone di 4 fasi:

1. Individuazione del pericolo: individuazione degli effetti sulla salute associati ad un particolare agente
2. Caratterizzazione del pericolo: valutazione qualitativa e quantitativa della natura degli effetti avversi associati con agenti biologici, chimici o fisici che possono essere presenti negli alimenti
3. Valutazione dell’esposizione al pericolo: valutazione qualitativa e quantitativa del probabile grado di assunzione
4. Caratterizzazione del rischio: analisi dei dati di identificazione, di caratterizzazione del pericolo e di valutazione dell’esposizione

La gestione del rischio consiste nell’esaminare alternative di intervento consultando le parti interessate, tenendo conto della valutazione del rischio e di altri fattori. La comunicazione del rischio consiste nello scambio di informazioni e pareri riguardanti gli elementi di pericolo e i rischi/fattori e comprende la spiegazione delle scoperte relative alla valutazione del rischio e il fondamento delle decisioni in tema di gestione del rischio.

Art. 7: Principio di precauzione

Se viene individuata la possibilità di effetti dannosi per la salute e si presenta una situazione d’incertezza sul piano scientifico, vengono adottate le misure provvisorie di gestione del rischio → in assenza di dati certi non si può immettere sul mercato un prodotto.

In questo regolamento comunitario viene anche definito cosa può essere considerato alimento = qualsiasi sostanza o prodotto trasformato, parzialmente trasformato o non trasformato, destinato ad essere ingerito o di cui si prevede che possa essere ingerito da esseri umani → anche acqua, gomme da masticare, bevande e sostanze intenzionalmente incorporate negli alimenti durante la produzione/preparazione.

Non sono, invece, alimenti:

• Mangimi
• Tabacco
• Cosmetici
• Animali vivi (a meno che non siano preparati per l’immissione sul mercato per il consumo umano)
• Medicinali e stupefacenti

Art. 14: Requisiti di sicurezza degli alimenti

Gli alimenti a rischio non possono essere immessi sul mercato → sono considerati a rischio se sono dannosi per la salute e/o se sono inadatti al consumo umano. Per determinare se un alimento sia a rischio, occorre prendere in considerazione:

• Le condizioni d’uso normali dell’alimento da parte del consumatore
• Le informazioni messe a disposizione del consumatore: informazioni in etichetta e altre informazioni accessibili al consumatore sulle modalità per evitare specifici effetti nocivi per la salute

Per determinare se un alimento è dannoso bisogna considerare:

• I probabili effetti immediati/a breve termine/a lungo termine sulla salute del consumatore
• I probabili effetti tossici cumulativi di un alimento
• La categoria dei consumatori

Un alimento, quindi, è inadatto al consumo quando è inaccettabile per il consumo secondo l’uso previsto in seguito a contaminazione da parte di materiale estraneo o in seguito a putrefazione/deterioramento/decomposizione.

Art. 22: European Food Safety Authority (EFSA)

Opera in modo indipendente dalla Commissione europea, dal Parlamento europeo e dagli Stati Membri in materia di sicurezza alimentare → formata da gruppi di esperti scientifici indipendenti (panel) e dal comitato scientifico. Il suo compito è quello di produrre una documentazione scientifica organizzata in:

• Pareri su richiesta della Commissione, del Parlamento o degli Stati membri
• Autorizzazioni sulla base delle prescrizioni normative per specifiche categorie di prodotti
• Documenti
• Linee guida

Sistema di allerta rapido-RASSF prevede l’obbligo di notifica dei rischi, diretti o indiretti per la salute umana dovuti ad alimenti e mangimi → gestita dalla Commissione. Nel caso in cui a seguito di un controllo ufficiale venga identificato un rischio per la salute correlato ad un determinato prodotto, viene attivato il sistema di allerta rapido.

Tipologia di notifica:

• Notifiche di allerta: quando un alimento/mangime già sul mercato presenta un grave rischio → azione rapida = ritiro del prodotto
• Notifiche informative: identificato un rischio relativo ad alimenti/mangimi, ma non grave → non è necessaria un’azione rapida
• Respingimenti alle frontiere
• Qualsiasi informazione (news) relativa alla sicurezza di alimenti e mangimi che non sia un avviso, ma ritenuta interessante per le autorità di controllo

N.B. Per i microorganismi patogeni ci sono stati in totale 788 notifiche → carni avicole e derivati, carne, prodotti carnei, pesci e molluschi.

Contaminazione degli alimenti

La sicurezza alimentare rientra in molti dei 17 obiettivi globali per lo sviluppo sostenibile. Controllo degli alimenti è fondamentale per fornire alimenti sicuri, nutrienti, gradevoli e con un’adeguata shelf life. La shelf life è molto importante perché si lega alla sostenibilità → maggiore shelf life = meno spreco.

È molto importante la relazione tra i microorganismi e il loro ambiente → condizioni di crescita. La contaminazione della filiera agroalimentare può essere:

• Fisica → corpi estranei visibili o residui radioattivi
• Chimica → residui di pratiche agroalimentari (pesticidi), inquinanti ambientali (metalli pesanti) e sostanze cedute dal packaging
• Biologica → microorganismi, protozoi (unicellulari) e metazoi (pluricellulari)

Il problema dei microorganismi patogeni è che nel 90% dei casi, la loro presenza non causa alterazioni evidenti nell’alimento, anche perché causano patologie anche se presenti in basse concentrazioni.

Contaminazione fisica

Corpi di varia natura che finiscono nell’alimento durante tutta la filiera → contaminazione particellare. I corpi estranei in un alimento sono, ovviamente, un rischio per la salute e sono causati, anche, da una cattiva gestione igienica.

I MOCA sono tutti gli oggetti e i materiali che:

• Sono destinati ad essere messi a contatto con alimenti
• Sono già a contatto con gli alimenti
• Si prevede possano essere messi a contatto con gli alimenti
• Trasferiscono i propri componenti a tali prodotti in condizioni d’impiego normali o prevedibili

Non devono rilasciare componenti negli alimenti in quantità tali da mettere in pericolo la salute umana. Non devono comportare una modifica inaccettabile nella composizione, nel gusto e nell’odore degli alimenti.

N.B. È molto importante la destinazione d’uso del materiale. Alcuni MOCA (materiali ceramici, pellicola di cellulosa rigenerata, plastica) sono trattati in specifiche misure dell’UE.

Caratteristiche qualitative di una superficie

I meccanismi di adesione dei microorganismi alle superfici sono complessi e influenzati da diverse caratteristiche delle superfici stesse: rugosità, porosità, continuità, geometria, resistenza chimica/meccanica, stato di manutenzione e colorazione. Alcuni materiali, quindi, sono considerati scarsamente idonei (legno, cemento, ferro, alluminio, bronzo, resine fenoliche e gomme) e altri altamente idonei (acciaio inox, resine epossidiche, vetro, gres, polipropilene e polietilene).

Attrezzature e utensili devono essere idonei all’uso per cui sono destinati e progettati in modo da poter essere adeguatamente puliti. Il materiale destinato a venire a contatto con gli alimenti può trasferire componenti ai prodotti alimentari e in alcuni casi determinare una contaminazione dell’alimento con cui viene a contatto → liste positive, limiti di cessione e condizioni d’uso. Nessun materiale è completamente inerte o insolubile → la migrazione delle sostanze dipende da diversi fattori:

• Natura del materiale
• Caratteristica alimento
• Tempo e condizioni di contatto

Le valutazioni del rischio prendono in considerazione:

• Dose giornaliera tollerabile
• Livello di trasferimento determinato nelle peggiori condizioni di contatto

Purtroppo, c’è una mancanza di una normativa specifica di riferimento per alcuni materiali e sostanze: carta a cartoni, legno, inchiostri di stampa e cere ecc.

Rischio biologico

La probabilità di avvenimento è maggiore rispetto al rischio chimico e fisico → i microorganismi sono ovunque, sono piccoli (visibili solo al microscopio) e alcuni hanno una grande resistenza a condizioni estreme.

Gli agenti biologici responsabili delle principali malattie trasmesse dagli alimenti si distinguono in:

• Prioni → proteine infettive (non sono microorganismi!)
• Virus → parassiti intracellulari
• Batteri → intossicazioni, infezioni e tossinfezioni
• Funghi microscopici (lieviti e muffe) → micotossine pericolosi
• Protozoi → amebiasi, giardiasi e toxoplasmosi
• Metazoi → vermi intestinali (elminti)

I microorganismi che si trovano negli alimenti, molto spesso, sono il risultato di una contaminazione → può avvenire in qualsiasi fase della filiera produttiva, quindi, capire l’origine della contaminazione è fondamentale per sviluppare metodi che ne riducano l’incidenza o che lo eliminino.

Contaminazione primaria: microorganismi presenti naturalmente nelle materie prime.

Contaminazione secondaria: microorganismi apportati dall’ambiente esterno e dagli operatori.

Contaminazione crociata: passaggio di microorganismi che avviene in modo diretto o indiretto da un alimento contaminato ad un altro non contaminato.

Vie di trasmissione dei microorganismi

• Aria: polvere, umidità e aerosol → il numero di microorganismi presenti è legato alla forza dei venti, all’umidità, alla temperatura e alla dimensione delle particelle
• Suolo: terra, materiale fecale e sporco
• Acqua: ambiente ricco di esseri viventi e di microorganismi
• Vegetali: microorganismi fitopatogeni e saprofiti
• Animali: microorganismi zoopatogeni e saprofiti
• Superfici di lavorazione/conservazione/distribuzione
• Uomo

Contributo degli operatori

È stimato in un range tra 7% e 20%.

• Feci → Salmonella
• Vomito → Norwalk-like virus
• Infezioni della pelle, foruncoli, ferite e mucose → Staphylococco aureus
• Gola e pelle → Streptococcus gruppo A

Il problema degli operatori è che potrebbero essere asintomatici → può aggravare la situazione.

Contaminazione umana

L’uomo riversa in continuo un gran numero di microorganismi nell’ambiente che lo circonda:

• Cute, capelli e apparato respiratorio possono avere microorganismi residenti (sempre presenti perché fanno parte della microflora normale indipendentemente dall’igiene e dallo stato di salute della persona) e transienti (sono di passaggio e sono frutto di contaminazione)
• Apparato digerente → concentrazione batterica elevatissima a livello di intestino crasso e nelle feci

È fondamentale garantire le condizioni igieniche dell’ambiente in cui si andrà a preparare/cucinare il cibo, prestando particolare attenzione anche alla cura della persona che entrerà in contatto con gli alimenti. Inoltre, bisogna evitare le contaminazioni crociate utilizzando contenitori appositi e chiusi da riporre in frigo, facendo attenzione ai simboli presenti sugli stessi per evitare contaminazioni fisiche dovuto ai materiali del contenitore stesso.

La corretta conservazione degli alimenti è necessaria per prevenire la contaminazione degli alimenti, ogni alimento, infatti, ha una sua temperatura di conservazione che andrà considerata anche nel posizionamento dei cibi all’interno del frigo.

Fonti di contaminazione in produzione

• Atmosfera → pulviscolo atmosferico e aerosol
• Suolo → animali domestici, insetti, roditori, vermi e artropodi

La sanificazione

Lo sporco

Lo sporco è materiale inorganico (polvere, calcare, ruggine, smog ecc.) e organico (residui di alimenti/bevande/semilavorati/coadiuvanti tecnologici/lubrificanti, peli ecc.) che permane e si fissa sulle superfici. Lo sporco organico è composto principalmente dalla componente alimentare (micro e macronutrienti) → i grassi e le proteine sono molto difficili da rimuovere.

Il biofilm

Il biofilm è una struttura biologica e microscopica formata da microorganismi, sostanze da loro sintetizzate e materiali inerti intrappolati → rende difficile la sanificazione perché il processo di formazione del biofilm prevede delle interazioni con la superficie rendendolo difficile da eliminare dalla superficie stessa:

1. Contatto (adsorbimento reversibile): fenomeno istantaneo di natura chimico-fisica dove sono coinvolte forze elettrostatiche → condizionato dalla caratteristica del fluido, dalla superficie e dal tipo di microorganismo
2. Fissazione (adsorbimento irreversibile): fenomeno relativamente rapido dove sono coinvolte reazioni del metabolismo microbico → condizionato dalla temperatura, dalla concentrazione di nutrienti, dalla superficie e dal tipo di microorganismo
3. Colonizzazione: fenomeno lento ed è caratterizzato dallo sviluppo, nel sito di adesione, di micro-colonie dovuto alla moltiplicazione cellulare → punti di ri-contaminazione

La detergenza

Detergenza = operazione che porta all’eliminazione irreversibile dello sporco dalle superfici, in modo da renderle pulite. È difficile definire oggettivamente il grado di pulizia di una superficie → una superficie è considerata pulita quando:

• Assenza di tracce visibili di contaminanti
• Assenza di odori sgradevoli
• Un fazzoletto bianco di carta passato sulla superficie non deve presentare alcuna colorazione
• L’acqua versata sulla superficie deve colare uniformemente
• Al tatto non deve dare la sensazione di unto

1. Rimozione fisica dello sporco visivo
2. Utilizzo di un detergente → rimuovere lo sporco residuo
3. Risciacquo con acqua potabile per rimuovere il detergente
4. Disinfettare

Fattori che influenzano la detergenza

Acqua di processo

La durezza dell’acqua influenza il processo di detergenza. La durezza totale si divide in:

• Durezza temporanea: parte di durezza che scompare durante la bollitura dell’acqua (bicarbonati dei metalli alcalino terrosi)
• Durezza permanente: porzione che rimane dopo la bollitura (cationi dei metalli alcalino terrosi)