Microbiologia degli alimenti

PRODOTTI ORTOFRUTTICOLI

Prodotti freschi e trasformati ma non fermentati. Si tratta della componente edule della pianta,

incluse le foglie, stelo, radici, bulbi tuberi, fiori e semi. Con frutto si intende tutti gli ortaggi che

contengono il seme.

Produzioni primarie di origine vegetali

- Verdura

Di diversa tipologia in funzione della parte della pianta che viene consumata: frutto,

fiore, semi, foglie, radici, tuberi, bulbi.

- Frutta

Tutto ciò che nasce da un fiore in seguito a impollinazione. Dal punto di vista

microbiologico interessa il rapporto tra superficie e volume, la presenza di pericarpo

(buccia) struttura e tipologia portano a contaminazioni diverse; frutti a bacche (uva) con

struttura complessa.

La contaminazione origina da suolo, aria, insetti, animali e acqua. Dipende dalla struttura della

pianta: le foglie o i frutti hanno una maggiore esposizione ai microrganismi veicolati dall'aria, le

radici e i tuberi risentono della composizione microbica del terreno di coltivazione. Anche le

pratiche agronomiche condizionano le contaminazioni: concimazioni organiche aumento la

possibilità di tipologie di contaminanti, pesticidi per diminuire la possibilità. La grande

differenza è che alcuni frutti, ma soprattutto la verdura, sono a contatto con il suolo (=spore!)

→ dal punto di vista del processo la possibilità di forme sporigene è da considerare.

Fonti di contaminazione

Dividere frutta e ortaggi a seconda che siano a maggior contatto con terreno (principalmente

tuberi) o aria (aria, insetti ma non acqua di irrigazione).

Il libello di contaminazione è valutato superficialmente e non è espresso in g ma in superficie:

4 8

ordine di grandezza variabile tra 10 e 10 , per le muffe è minore. Al momento del consumo è

determinata dalle condizioni microbiologiche del prodotto non manipolato e il livello di igiene

dei processi di trasformazione.

Ortaggi

- Elevato contenuto di acqua libera Aw> 0.98 8(basso contenuto di carboidrati)

- Debolmente acidi generalmente ma possono essere

variabili Buon substrato per la

- Potenziali redox elevato: in base alla superficie esposta, più crescita microbica,

è positivo il rapporto superficie-volume più è positivo il soprattutto di aerobi e

potenziale redox anaerobi facoltativi

→

- Non hanno una grande disponibilità ma nessun ostacolo

- In ortaggi e frutta ci sono composti minoritari con funzione

per la pianta e un effetto per i micro: i polifenoli.

Sia in foglie che cortecce e nelle parti esterne dei frutti e dei semi. Svolgono un’azione

protettiva per i semi nei confronti dei micro che possono causare malattia alla pianta.

Sono antimicrobici per la pianta. Questa azione antimicrobica è differente in funzione

della loro dimensione: quando hanno alto PM agiscono come schermo per la

comunicazione di quorum sensing tra micro, quando sono a basso PM hanno un’azione

diretta (come se fossero antibiotici).

Frutta

- Quantità maggiore di carboidrati rispetto agli ortaggi

- Minor contenuto di acqua ma aw sempre elevata

- pH può essere molto più basso perché maggiore il contenuto di acidi organici (anche al

di sotto di 4.6)

- Pochi ostacoli se non barriere superficiali in cui sono contenuti i polifenoli

I micro che degradano gli acidi organici (sale il pH), le muffe principalmente, meno batteri e

lieviti. La posizione è generalmente rivolta verso l’aria, contaminazione generica di micro

trasportati da aria e insetti e più difficoltà di essere raggiunti da spore (eccezioni melone ecc.).

Attenzione a frutta non acida.

Alterazione

La parete è rivestita da uno strato protettivo costituito da pectina e cutina (costituita da acidi

grassi). Finché il frutto e l’ortaggio sono nello stato ideale per essere consumato queste

fungono da struttura di difesa: la parte più interna non è accessibile ai micro. Ma se queste

strutture si degradano la composizione zuccherina può diventare facilmente disponibile allo

sviluppo dei micro:

- Alterazione fisica con senescenza (si assottiglia)

- Alterazione microbica solo se la pectina è degradata da enzimi pectinolitici (propri di

alcuni micro)

Batteri e muffe hanno gli enzimi pectinolitici: tra i batteri Erwinia (Pectobacterium) e

Pseudomonas.

Provoca rammollimento per degradazione e assottigliamento di pectina e cutina, può

essere senescenza accelerata da micro

Erwinia

Capacità di degradare pectina e rende disponibili le cellule vegetali interne ricche di zuccheri.

La pectina è un etero polisaccaride: se si degrada si liberano zuccheri semplici che diventano a

loro volta fonte energetica. Contaminante ambientale spesso trasportato dall’intestino degli

insetti. La capacità di diffusione è elevata. La T ottimale di crescita è elevata (37°C) ma può

duplicarsi anche alla T refrigerata (anche se rallenta). Alto valore di aw>0.98.

Pseudomonas per cavolo e lattuga; Corynebacterium delle patate

Muffe

Si trovano direttamente sulla pianta o sulla parte edibile dopo che si sono sviluppati i batteri

che sono i predominanti: le muffe colonizzano dopo la colonizzazione batterica → distruggono le

barriere esterne delle piante, così l'ingresso di microrganismi contaminanti secondari è reso più

agevole, non si ha più selezione tra i micro che si possono sviluppare. Tradizionalmente

l’alterazione è indicata anche dal colore. Es grigio provocato da Botrytis cinerea ecc.

Lieviti

Legata al tipo di fermentazione che è il meccanismo fondamentale per trasformare gli alimenti

insieme ai batteri lattici

Malattie alimentari

Batteri patogeni direttamente non riescono a duplicarsi perché non hanno capacità pectinolitica

ma se viene a mancare la difesa della pianta si hanno modificazioni che consentono la

duplicazione di Salmonella ed E. coli O157:H7 → importante l’acidità: se il vegetale è

naturalmente non acido o se un fungo degrada gli acidi, rimuovendo l’ostacolo nei frutti acidi e

lo sviluppo è possibile.

Processi di trasformazione che condizionano contaminazione e sviluppo

Prodotti primari di I GAMMA

Il prodotto primario subisce una sorta di processo

- Raccolta

- Trasporto

- Selezione

- Conservazione

Prodotti secondari (II, III, IV e V GAMMA)

- Lavaggio

- Scottatura

- Confezionamento

- Porzionatura

- Cottura

- Conservazione ecc.

Definire le gamme non è semplice ma si possono differenziare

I. Prodotti freschi, conservazione refrigerata

II. Conserve: processo pesante perché prevede step di lavorazione che modificano

molto la struttura (processi termici, disidratazione…) conservazione del prodotto a T

ambiente. Sono salamoia, sottolio e sottaceto

III. Si sfrutta la disponibilità di acqua libera per conservazione: congelamento e

surgelazione; disidratazione

IV. Prodotti freschi che non hanno conservanti ma prevedono processi tecnologici di

conservazione e T di refrigerazione

V. Processi di lavorazione che differiscono da IV dal fatto che non sono freschi ma

prevedono cottura, possono avere ingredienti aggiunti, assemblamento di più

prodotti, conservati in atm modificata, sottovuoto e la T è refrigerata.

È per prodotti IV e V che è importante (allungare la shelf life di un RTE).

I GAMMA

Fasi comuni

Raccolta: l’adeguamento alla modalità di raccolta può richiedere una modificazione del

 frutto: i frutti più delicati vengono raccolti a mano (uva). Sui tessuti lesionati si

instaurano fenomeni di necrosi delle cellule vegetali che diventano più facilmente

colonizzabili

Trasporto non è prevista la refrigerazione quindi si favorisce lo sviluppo

 Lavaggio: possibilità di contaminazione crociata attraverso acque di lavaggio. Dispendio

 di acqua, recupero dell’acqua che deve essere riciclata quindi sanitizzazione.

Deposito: vendita e utilizzo del prodotto finito



Microflora normale dei vegetali freschi

- Pseudomonas da irrigazione

- Lieviti

- Muffe

- Batteri lattici alterazione no malattia

- Altri in concentrazioni meno elevate

- Patogeni in funzione della qualità delle acque di irrigazione ma difficilmente duplicabili

(vedi prima)

Tuberi e radici

Composizione e struttura rendono difficile la duplicazione: epiteli resistenti e consumo previa

pelatura e cottura. Si conservano a lungo ma sono contaminati da sporigeni che possono

essere attivati e germinare non nella materia prima ma quando diventano un ingrediente o un

semilavorato. B. cereus contamina principalmente patate; spore termoresistenti e con biofilm

aderiscono agli impianti di lavorazione (difficile lavaggio); problema se la spora se germina e

produce tossina (non se si ingerisce la spora)

Frutta

La popolazione è variabile in funzione di distanza dal suolo, acque di irrigazione, struttura

superficiale, pH, aw, % zuccheri ecc. Prevalgono muffe e lieviti (% zuccheri alta e pH basso). La

duplicazione batterica in seguito ad alterazione della struttura. Presenza di barriere superficiali

protezione in base allo spessore.

III GAMMA

Per lunga conservazione

Surgelazione (-18°C)

Più velocemente avviene l’abbassamento di T più integra resta la struttura e mantenimento

dell’integrità delle cellule microbiche (non serve a risanare).

Congelamento

Più lento quindi cristalli più grandi → denatura di più cellule vegetali e quindi anche le

microbiche. Più destrutturata è la composizione delle cellule più è facile che con lo

scongelamento il contenuto intracellulare rilasci composti → facilita la duplicazione dei micro

presenti

Disidratazione

Aw<0.60 limite che impedisce la duplicazione. Ma non elimina i micro, può mantenere le spore

e i micro che sopravvivono in condizioni di bassa aw tipo Cronobacter. Se il processo è molto

lento, l’alimento rimane in condizioni di aw favorevoli allo sviluppo per diverso tempo e si può

sviluppare un micelio fungino: caso della frutta secca (essicazione al sole e all’aria) che

possono produrre micotossine. Lo stoccaggio della frutta prima dell’essiccazione, il processo

lento e la tostatura non elimina le micotossine eventualmente presenti. (non essicazione

industriale)

IV e V gamma

Costo aggiuntivo per funzionalità del consumo. Differiscono perché

IV lavaggio, taglio e confezionamento in atm modificata

 V trattamento con calore



→ problematiche microbiologiche diverse ma entrambi a T 2-4°C refrigerata

Mediamente shelf life della IV gamma è di 5-7gg e si cerca di prolungare; per quelli di V

gamma varia da 7gg a 2 mesi.

La lavorazione degli or