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➡ Gli alimenti a rischio sono tutti quegli alimenti sottoposti a procedure scorrette o non controllate

igienicamente: preparazioni a base carnee e prodotti vegetali

Patologia: cenni clinici e profilassi [cosa può causare Clostridium Perfringens (attraverso tossine)]

• GASTROENTERITE CON SINDROME DIARROICA

Nei casi in cui si ingerisce un alimento contenente cellule, la tossina viene prodotta nell’intestino tenue

dell’ospite e secreta durante la sporulazione - si tratta di un polipeptide termolabile-. La dose infettante è

6

>10 cellule. Causa una sintomatologia intestinale a carattere acuto con diarrea acquosa, nausea, dolori

addominali acuti, meteorismo. Il periodo di incubazione varia da 8 a 12 ore e si risolve nell’arco di 24h /

1-2 settimane. È necessaria una terapia reidratante.

Fonti di contaminazione nella filiera alimentare:

- C. Perfringens è un contaminante ubiquitario del suolo e delle acque superficiali —> È pertanto importante

prestare attenzione alla coltivazione degli alimenti

- C. Perfringens è un componente della microflora intestinale umana e animale —> Bisogna pertanto

mantenere un elevato livello igienico nell’ambiente di macellazione

Fattori limitanti lo sviluppo di Salmonelle:

‣ pH —> min. 5,0 max 9,0

‣ Temperatura —> min. +10°C, max + 50°C (non si moltiplica a T di refrigerazione)

‣ Aw —> min. 0,93

‣ Effetto di conservanti o sostanze naturali antimicrobiche

Procedure di controllo:

✓ Controllo di qualità delle materie prime

✓ Igiene nelle procedure di trasformazione

✓ Raffreddamento rapido dopo la cottura del prodotto e conservazione a temperature di refrigerazione o a

temperatura > 60°C.

IL GENERE STAPHYLOCOCCUS

3. (appartenente alla famiglia delle Micrococcaceae, tipico

dell’epidermide umana)

➡ Cocchi, GRAM +, asporigeni, non mobili, catalasi positivi

➡ anaerobi facoltativi in grado di respirare o di fermentare una grande varietà di carboidrati

➡ la specie Staphylococcus Aureus è il batterio maggiormente coinvolto nel mondo in malattie di origine

alimentare in quanto diffusissimo e capace di sintetizzare enterotossine durante la sua proliferazione nel

cibo. È saprofita delle mucose (naso, gola); il 40% della popolazione ne è ospite. È frequentemente

coinvolto nelle infezioni cutanee e nelle infezioni nosocomiali; è resistente alle penicilline. Più del 99% dei

ceppi di S. aureus è coagulasi positivo (enzima in grado di coagulare il sangue); Più del 90% è emolitico;

più del 60% è lecitina positivo (aiuta la distinzione dagli altri Stafilococchi). Può essere produttore di

enterotossine denominate A, B, C1 , C2, C3, D, E, G-Q (a, b e d sono quelle maggiormente coinvolte nelle

intossicazioni alimentari). Vengono distrutte dalla sterilizzazione ma sono resistenti alla pastorizzazione e

alle proteasi. Sono prodotte in condizioni più restrittive rispetto alle potenziali capacità di crescita del

batterio.

➡ Si ricercando anche tutti gli S. coagulasi positivi. S. Aureus e i coagulasi positivi sono in grado di generare

tossine patogene.

Patologia: cenni clinici e profilassi [cosa può causare Staphylococcus Aureus]

• INFEZIONI

Infezioni cutanee (follicoliti, foruncolosi, ascessi cutanei, dermatosi), mastiti, blefariti, congiuntiviti, vaginiti,

cistiti, nefriti, pleuriti, polmoniti, endocarditi, epatiti, meningiti…

• INTOSSICAZIONE DEGLI ALIMENTI DA ENTEROTOSSINE

L’ingestione di enterotossina preformata nell’alimento causa gastroenterite acuta. La dose tossica è > 1g/

5

kg di enterotossina (prodotto da 10 UFC/ g di alimento). Il periodo di incubazione varia da 1 a 6 ore e i

sintomi sono: nausea, vomito, dolori addominali, diarrea, ipotensione, prostrazione generale. È necessaria

un terapia reidratante. Lo S. Aureus si ricerca nei prodotti crudi (latte,formaggi) ed in tutto ciò che subisce

una manipolazione. Ricerca delle tossine negli alimenti sottoposti a trattamento termico.

Fonti di contaminazione nella filiera alimentare:

Contaminazione primaria: Gli stafilococchi aurei possono colonizzare le mucose di molti animali di

allevamento dunque i prodotti da essi derivati (carni, latte e uova) possono risultare contaminati; tale

evenienza dipende da:

- livello igienico dell’ambiente di allevamento

-stato di salute dell’animale

Contaminazione secondaria: È un’evenienza assai frequente soprattutto dove è richiesta la

manipolazione degli operatori per la preparazione e/o la distribuzione dell’alimento (caseifici, salumifici,

pastifici…)

Fattori limitanti per la proliferazione:

‣ pH —> min. 4,8 max 8,5

‣ Temperatura —> min. +6°C, max + 46°C)

‣ Aw —> min. 0,85

‣ Effetto di conservanti o sostanze naturali antimicrobiche

Fattori limitanti per la sintesi di enterotossine:

‣ pH —> min. 5,5 max 8,0

‣ Temperatura —> min. +10°C, max + 45°C)

‣ Aw —> min. 0,93

‣ Effetto di conservanti o sostanze naturali antimicrobiche

CLOSTRIDIUM BOTULINUM

4.

➡ bastoncini regolari, GRAM +, sporigeni con spore che deformano lo sporangio, mobili

➡ anaerobi obbligati

➡ Alimenti coinvolti: conserve, anaerobie, non acide. Causa botulismo: sindrome neurotossica. Sono 7 i

differenti tipi di neurotossine botuliniche che possono essere sintetizzate nell’alimento prima del consumo.

Se si ingerisce C. botulinum o le spore dello stesso non avviene la morte, per sviluppare la patologia

bisogna ingerire la tossina. Questa ha azione paralizzante del sistema nervoso periferico (muscolatura

involontaria). Causa mortalità al 65%. Il periodo di incubazione in generale varia da 18 a 36 ore. È

necessario prendere un antisiero specifico contro il botulismo.

Patologia: cenni clinici e profilassi [cosa può causare Clostridium botulinum]

• BOTULISMO INFANTILE

Si sviluppa in infanti (< 1 anno) con scarse difese immunitarie a seguito dell’ingestione di spore di C.

botulinum (in alimenti contaminati es. miele) che germinano nell’intestino e lo colonizzano.

• INTOSSICAZIONE BOTULINICA

Sindrome neurotossica. I sintomi principali sono: nausea, vomito, diarrea, prostrazione generale.

Aggravamento a carico della vista,m della deambulazione, difficoltà di parola sino alla paralisi dei muscoli

e dell’attività respiratoria. La terapia prende la somministrazione tempestiva di antiaerei specifici contro le

neurotossine.

Fonti di contaminazione nella filiera alimentare:

Le spore di C. botulinum sono ubiquitarie nel suolo. Ne sono particolarmente ricchi i terreni contaminati da

carcasse di animali. Prolifera bene su carni o vegetali tenuti in anaerobiosi. Sono a rischio i prodotti

alimentari non acidi che hanno subito un trattamento termico non sterilizzante che ha lasciato vivere le forme

resistenti, o confezionato in assenza di ossigeno, o fermentato.

Fattori limitanti lo sviluppo di C. botulinum:

‣ pH —> min. 4,5 max 9,0

‣ O

2

‣ Temperatura —> min. +10°C, max + 46°C

‣ Aw —> min. 0,94

‣ Effetto di conservanti o sostanze naturali antimicrobiche

CAPITOLO 7

VIRUS E PRIONI:

I VIRUS

Sono parassiti endocellulari obbligati. AL contrario dei batteri non necessitano di nutrienti: per replicarsi

hanno unicamente bisogno di una cellula. Hanno dimensioni molto inferiori ai batteri, sono dell’ordine dei

manometri.

Costituzione virus:

- Acido nucleico (DNA o RNA)

- Proteine

- Lipidi

I Virus di origine alimentare si dividono principalmente in:

➡ virus che causano gastroenterite: Norovirus, Calicivirus, Astrovirus, Adenovirus, Rotavirus. Il bersaglio

sono le cellule epiteliali dell’intestino tenue. Comportano distruzione dei microvilli. In generale il periodo di

incubazione è di circa 24-28 h con sintomi quali dolori addominali, nausea, vomito, diarrea, mal di testa.

La terapia prevede reidratazione.

➡ virus che causano epatite: HAV (epatite A) e HEV (epatite E). Il bersaglio sono gli epatociti; il passaggio è

attraverso cellule intestinali e sistema linfatico. In generale hanno un periodo di incubazione che varia dai

10 ai 50 giorni. In alcuni casi sono asintomatici, in altri si ha malessere generale. febbre, ittero. La terapia

prevede reidratazione, con ristabilimento nell’arco di parecchi giorni.

Epidemiologia:

La trasmissione dei virus può avvenire:

‣ da persona a persona (vettore uomo) —> per:

- via oro-fecale

- aerosol (vomito)

- urina (solo per HAV)

‣ da alimento —> a causa di operatori con scarso livello igienico oppure ambiente, attrezzature o utensili

non idoneamente sanificati. Gli alimenti coinvolti possono essere: molluschi bivalvi, frutti di bosco,

preparazioni gastronomiche con manipolazione

‣ da acqua —> contaminazione fecale o da urine: acque in serbatoi, acque ricreazionali (terme, piscine)

Caratteristiche:

Sono necessarie poche particelle per scatenare la malattia. Un elevato numero di particelle viene diffuso

attraverso le feci di persone infette. I virus non si replicano nell’alimento o nell’acqua. I virus legati al

consumo degli alimenti sono generalmente abbastanza stabili al di fuori dell’ospite e sono acido-resistenti. I

metodi di rilevamento sono basati su kit ELISA o sonde molecolari.

1. NOROVIRUS

Virus a RNA. Sono responsabili del 67% dei casi di gastroenteriti legate al consumo di alimenti.

L’incidenza è più alta nei bambini (molto comuni le infezioni asintomatiche). I cibi legati sono: crostacei,

molluschi, acqua, cibi da buffet, prodotti di panetteria, vegetali…

2. HAV

Il virus passa dall’intestino al fegato dove si replica negli epatociti e può diffondere nella bile (è stato

isolato anche da milza, reni, tonsille e saliva). Mortalità bassa, fatta eccezione per le donne in stato di

gravidanza. Resiste anche a pH < 1.

I PRIONI

I prioni sono forme alterate di glicoproteine normalmente presenti nelle cellule sane di uomo e animali.

1. FORMA DI TSE: Scrapie (in inglese significa “grattare” perchè gli animali si grattavano fino a

sanguinare)

Colpisce soprattutto ovini e caprini. Viene trasmessa dalla madre all’agnello attraverso il contatto con la

placenta e il liquido amniotico. Il prione si accumula nel sistema nervoso periferico e linforeticolare.

Sembra non sia trasmissibile all’uomo. Evidenza della trasmissione al bestiame (“mucca pazza”).

2. BSE: Conosciuta come sindrome della mucca pazza (stordimento, confusione, movimenti involontari,

perdita di memoria, atteggiamenti aggressivi, prurito eccessivo che porta a sanguinamento, morte). La

BSE è trasmissibile all’uomo attraverso l’ingestione di carni contaminate dal prione.

Caratteristiche:

✓ infettiva e probabilmente zoologica ma non contagiosa

✓ legata alle pratiche di alimentazione del bestiame (carne e midollo usati come fonte di proteine)

✓ i prioni si accumulano nell’ileo, nelle tonsille, nel sistema nervoso centrale (cervello e midollo spinale).

Parti da non consumare: cervella, midollo spinale, occhi, tonsille, ghiandole, intestino

Parti a rischio: bistecca com ossa o carni rimosse meccanicamente e macinate, in cui possono esserci

terminazioni nervose per effetto del raschiamento dell’osso della colonna vertebrale. I suini non presentano

nessuna di queste patologie.

CAPITOLO 8

LE MICOTOSSINE:

Le micotossine sono metaboiliti secondati prodotti da alcune specie di muffe e funghi. I metaboliti secondari

si formano durante la fine della fase di crescita esponenziale e non sembrano avere alcun significato

apparente per l’organismo che li produce, rispetto alla crescita o al metabolismo. Sembra che si formino

quando grandi pool di precursori metabolici primari come aa, acetato, piruvato e così via si accumulano. Gli

alimenti più suscettibili alla contaminazione da muffe tossigene sono i prodotti vegetali, soprattutto cereali,

semi oleaginosi, legumi, frutta secca, erbe infusionali, caffè, cacao e spezie - alimenti con bassa attività

dell’acqua. Sono più di 300 le micotossine conosciute prodotte da circa 200 varietà di muffe e funghi, di cui

20 correlate al consumo umano ed animale. Rappresentano un grosso problema soprattutto nei paesi in via

di sviluppo perchè il controllo è inferiore e le muffe proliferano più velocemente. Esistono poi tossine

derivanti da funghi superiori (alcune delle quali mortali) tuttavia noi in questo corso vedremo solo quelle

prodotte da muffe.

Esistono 4 tipi di tossicità:

➡ Acuta —> danno al fegato o ai reni

➡ Cronica —> cancro al fegato

➡ Mutageno —> danno al DNA

➡ Teratogeno —> cancro nel feto

Il controllo risulta molto difficile a causa della contaminazione pre-raccolta, molto difficile da controllare

perchè è una contaminazione ambientale (ambienti sterili di crescita non sono possibili). Si possono

effettuare delle procedure di screening attraverso UV (fluorescenza delle aflatossine).

1. LE AFLATOSSINE

Le aflatossine più importanti sono quelle prodotte da Aspergillus, di cui i più importanti sono A. flavus, A.

parasiticus e A. versicolor.

Le contaminazioni più frequenti da Asp. flavus e parasiticus si trovano su noci, arachidi, altre oleaginose,

mais e semi di cotone. Le principali aflatossine sono B1, B2, G1 e G2. Generano necrosi acuta, cirrosi e

carcinoma del fegato in diverse specie animali. Generalmente la LD 50 varia tra 0,5 e 10 mg/kg di peso

corporeo, quindi i limiti imposti sono bassissimi (ppm). La tossicità è legata all’accumulo di queste

micotossine nell’organismo umano e può essere influenzata da fattori ambientali, livelli di esposizione e

durata di esposizione, età, stato di salute e stato nutrizionale.

L’aflatossina B1: (la più frequente, prodotti da flavus e parasiticus)

Deriva da una modificazione che avviene sul materiale ingerito dai ruminanti a livello dello stomaco degli

stessi. All’interno del fegato dell’animale l’aflatossina B1 viene convertita in aflatossina M1e si ritrova poi

nel latte. Il tasso di passaggio nel latte viene stimato da 0,2 a 5%. I valori sono relativamente bassi ma il

problema è causato dall’accumulo di questi componenti nell’organismo. L’assorbimento dell’aflatossina è

rapido e avviene a livello intestinale. Lo smaltimento avviene abbastanza velocemente, il problema è la

costanza della somministrazione di alimenti così contaminati. Organi bersaglio: fegato e reni (effetto

epatotossico e cancerogenetico). Nel rumine riduce invece la motilità il potere cellulosolitico. Risulta

inoltre molto stabile a trattamenti termici.

2. L’OCRATOSSINA A

Viene prodotta da Penicilli quali il P. verrucosum e il P. expansum. Si trova in cereali e prodotti a base di

cereali, leguminose, caffè, birra, succo d’uva, vino prodotti a base di cacao, frutta con guscio e spezie.

Inoltre, la contaminazione dei mangimi può comportare la presenta di residui di OTA nelle frattaglie

commestibili e nel siero del sangue animale (si accumula nelle carni di animale); i livelli di

contaminazione di carne, latte e uova sono trascurabili. Nonostante gli sforzi volti a ridurre la presenza di

questa microsomia negli alimenti, al momento non sembra evitabile un certo grado di contaminazione.

L’OTA si è dimostrata una potente nefrotossina in tutte le specie animali esaminate: provoca una

cariomegalia (ingrandimento del nucleo cellulare) e una progressiva nefropatia. La gravità del danno

renale dipende dalla dose ma anche dalla durata dell’esposizione, in quanto l’OTA si accumula nei

tessuti renali.

3. LA PATULINA

Viene prodotta da Penicilli quali il P. verrucosum e il P. expansum. I substrati agroalimentari più colpiti

sono i prodotti ortofrutticoli (mele, uva, pere, pesche, albicocche etc) in post-raccolta associati a

marciume verde-azzurro ed anche in alcuni prodotti per l’infanzia. Il consumo di alimenti contaminati

provoca sintomi acuti come agitazione, convulsioni, edema, ulcera, infiammazioni intestinali e vomito. Un

suo effetto a lungo termine porta a genotossicità, immunotossicità, neurotossicità e cancerogenicità

negli animali usati come cavie. Non è stato dimostrato effetto tossico-letale, tuttavia comporta patologie

gravi.

4. FUMONISINE

Sono prodotte da funghi del genere Fusarium, in particolare da F. moniliforme e proliferatum, parassiti

del mais e di altri cereali. Oltre ad essere responsabili di patologie (es. edema polmonare nei suini), sono

nefrotossiche, epatotossiche e provocano carcinomi nelle cavie da laboratorio.

5. ZEARALENONE

Micotossina prodotto da Fusarium graminearum, F. culmorum e F. equiseti, principalmente presente nel

mais ma può riscontrarsi anche in cereali quali orzo, grano etc. Ha potere estrogeni mentre non ha poteri

cancerogeni per l’uomo.

Prevalenza di condizioni di sintesi (delle micotossine in generale):

‣ substrati vegetali ricchi in polisaccaridi e lipidi (semi di cariossidi e di leguminose, frutta secca)

‣ substrati aggrediti da insetti

‣ contaminazione primaria (coltivazione)

‣ contaminazione secondaria (trasporto e conservazione)

I valori di crescita delle micotossine sono molto più ristretti rispetto a quelli ottimali per la crescita delle muffe;

questo meccanismo può essere sfruttato a proprio vantaggio, evitando le situazioni ottimali per lo sviluppo

delle micotossine. Sul campo è difficile controllare la contaminazione, tuttavia per diluire l’impatto della

crescita di muffe sul prodotto si può agire nelle fasi seguenti (trasporto, conservazione, a livello dell’animale

e prima della distribuzione al consumo).

Gli alimenti sono regolamentati a livello europeo, controllati per aflatossine e ocratossine in modo differente

in base alla destinazione (direttamente sottoposti al consumo, oppure sottoposti a cernita e trattamenti fisici

prima del consumo…).

CAPITOLO 9

GLI INDICATORI

A seconda del ruolo che i microrganismi rivestono negli alimenti possiamo distinguerli dal punto di vista

funzionale in:

✦ indicatori di qualità (marker di igiene e indicatori di shelf-life, quindi gli alteranti)

✦ indicatori di tipicità (microrganismi assolutamente positivi)

✦ indicatori di salubrità (microrganismi patogeni)

INDICATORI DI QUALITÀ:

—> Marker di igiene

Microrganismi indicatori del grado di pulizia e di igiene posseduto da una materia prima/ semi lavorato/

prodotto finito o da una superficie di lavorazione in conseguenza delle condizioni di manipolazione/

trasformazione e di conservazione subite. Il valore numerico di questo indice (UFC/g o ml) ne caratterizza

l’accettabilità dell’alimento o della superficie e consente di valutare il mantenimento dell’igiene nella filiera

produttiva.

‣ Escherichia coli (non patogeni) —> contaminazione fecale [derivano dall’intestino]

‣ Clostridi solfito riduttori (esclusi i patogeni) —> contaminazione fecale [derivano dall’intestino]

‣ Staphylococcus aureus (patogeni) —> contaminazione umana

‣ Muffe —> contaminazione ambientale

In funzione quindi del tipo di ambiente si andranno a fare analisi per cercare se i microrganismi sono

presenti e in che quantità.

—> indicatori di shelf-life

Microrganismi indicatori della durata commerciale di un prodotto in termini di accettabilità sensoriale, come

conseguenza della qualità delle materie prime e dei semilavorati utilizzati, delle eventuali contaminazioni

secondarie subite e delle modalità di conservazione. Il valore numerico di questo indice (UFC/ g o ml) o la

concentrazione di metaboliti ad esso associati, condiziona le caratteristiche sensoriali e caratterizza la

conservabilità dell’alimento fino al momento del consumo.

Hanno differente significato in base al tipo di prodotto:

Ad es. i bacilli nel latte determinano la shelf life del latte pastorizzato.

Se durante le fasi di produzione o il periodo di distribuzione o di conservazione essi si moltiplicano, si

evidenziano nel prodotto fenomeni alterativi che ne compromettono l’accettabilità. Tali microrganismi devono

rispondere ai seguenti requisiti:

- la loro presenza e il loro numero o la concentrazione dei loro metaboliti devono essere facilmente e

rapidamente rilevabili nell’alimento per il quale viene definita la qualità

- la loro presenza e il loro numero o la concentrazione dei loro metaboliti devono avere una correlazione

diretta negativa con la qualità dell’alimento. Più ce ne sono, minore è la qualità.

- la frequenza di ritrovamento nell’alimento considerato deve essere elevata.

Alterazioni causate dalla contaminazione microbica:

I microrganismi alterativi possono attaccare, per soddisfare le proprie esigente nutrizionali, tutti i componenti

di un alimento.

I prodotti finali di queste attività metaboliche provocano modificazioni strutturali e sensoriali che noi

percepiamo come alterazioni. I microrganismi alteranti provocano flavour tipici e consumano il substrato

alimentare, trasformando carboidrati, proteine e lipidi in componenti diversi. I microrganismi patogeni, non

provocano nessuna alterazione nel substrato, non c’è produzione di metaboliti secondari come nei

microrganismi alteranti,bensì producono tossine oppure sono già tossici a livelli bassi. Gli indicatori di

salubrità (patogeni) raramente causano alterazioni percepibili a livello sensoriale.

I carboidrati:

I carboidrati complessi vengono dapprima degradati a zuccheri semplici e poi possono venire decomposti

in anaerobiosi secondo diverse vie fermentative. (es. fermentazione alcolica, fermentazione lattica).

Le proteine:

Le proteine possono essere degradate ad aa, i quali a loro volta sono decomposti in sostanze

maleodoranti come ammine, anidride solforosa…

INDICATORI DI TIPICITÀ:

Sono quei microrganismi le cui attività metaboliche sono utili al conferimento delle caratteristiche sensoriali

del prodotto (yogurt, formaggi…). Sono infatti presenti autonomamente nel prodotto, oppure possono essere

aggiunti perchè favoriscono determinare trasformazioni di sapore, tessiture etc utili. Se presenti, il loro

sviluppo viene privilegiato nel substrato a seguito di particolari condizionamenti (condizioni ideali di crescita).

Possono essere presenti come microflora autoctona nelle materie prima, come microflora coltivata in innesti

naturali in lavorazioni tradizionali. Il valore numerico di questo indice (UFC/g o ml) caratterizza l’alimento in

termini di qualità e tipicità. Durante la conservazione tali indicatori vanno incontro a una diminuzione o a una

totale scomparsa.

Es. di microrganismi naturalmente presenti:

- microrganismi dei latto-innesti e dei siero-innesti

- microrganismi responsabili delle fermentazioni spontanee dei vegetali e dei salami

- lieviti responsabili della fermentazione spontanea del mosto

- batteri acetici delle madri per aceto artigianali

Es. di microrganismi preparati e selezionati in laboratorio:

- colture da yogurt

- colture da burro

- ceppi batterici selezionati per formaggi e salami

- lieviti selezionati per la vinificazione

INDICATORI DI SALUBRITÀ:

Sono quei microrganismi il cui valore numerico è un parametro di rischio per il consumatore. Vengono definiti

patogeni e sono responsabili di infezioni e intossicazioni alimentari. La loro moltiplicazione nell’alimento

aumenta il rischio di malattia mentre la loro diminuzione può aumentare la sicurezza d’uso. Devono essere

di facile e rapida individuazione e se non chiaramente patogeni, possederne i medesimi requisiti di crescita e

sviluppo. Raramente gli indicatori di salubrità causano percettibili alterazioni delle caratteristiche

organolettiche dell’alimento. I microrganismi patogeni devono essere prevenuti. Se riscontrati nel prodotto

esso deve essere eliminato.

DA COMPLETARE

CAPITOLO 10

CRITERI E STANDARD MICROBIOLOGICI

Un criterio microbiologico è un criterio che definisce l’accettabilità di un prodotto o di un processo, in base

all’assenza, alla presenza o al numero di microrganismi e/o in base alla quantità delle relative tossine/

metaboliti, per unità di massa, volume o area.

I criteri microbiologici servono per:

- valutare la sicurezza igienica di un alimento

- valutare l’aderenza alle norme di buona fabbricazione

- valutare la shelf-life potenziale di alimenti deperibili

- valutare se un alimento o un ingrediente è adatto a un determinato scopo

I criteri microbiologici vengono stabiliti da: organizzazioni internazionali, governi nazionali e aziende o enti (in

questo caso solo per le specifiche (—> si tratta cioè di limiti che possono non esistere da un punto di vista

legale). Generalmente vengono fissati in una legge, ordinanza o regolamento e il superamento dei limiti

previsti determina in genere conseguenze legali (n.b. devono essere fissati solo per i microrganismi

patogeni).

Ai criteri microbiologici sono associati i piani di campionamento che stabiliscono:

- il numero di unità campionarie da analizzare

- il numero di unità campionarie da analizzare

- i limiti di cariche microbiche

- il numero di unità in cui i limiti non possono essere superati

Possono essere per variabili, ossia basati sulla conoscenza della distribuzione statistica del microrganismo

target nell’alimento o ingrediente oppure per attributi, ossia basati su caratteristiche qualitative delle unità

campionarie (es. la presenza o assenza di Salmonella in una data quantità di prodotto).

CAPITOLO 11

LE ACQUE

Caratteristiche biologiche dell’acqua:

1. non è mai batteriologicamente pura

1. non è mai batteriologicamente pura

2. fonte di contaminazione

3. breve sopravvivenza dei patogeni (perchè nell’acqua non trovano alimenti o substrati per potersi

riprodurre)

4. indicatore di contaminazione fecale

5. controllo parametri chimici (nitrati, Pd, solfati, ammoniaca etc)

La disponibilità di acqua potabile condiziona lo stato di salute dell’uomo. La mancanza di acqua potabile può

infatti comportare:

- la disidratazione (l’uomo è formato per il 75% da acqua e necessita di acqua per sopravvivere)

- uno scarso stato igienico

- il trasporto di agenti patogeni

- un basso livello di sviluppo economico (i paesi del terzo mondo solitamente non hanno un ottimale

approvvigionamento di acque)

- un basso livello di benessere (più del 60% dei lavori e degli impieghi è legata alla presenza e disponibilità

di acqua)

L’acqua per essere potabile deve attenersi ai limiti microbiologici ma anche a parametri chimici (—> direttiva

98/83/CE).

L’acqua e i servizi igienici hanno un grande impatto sia sulla salute che sulle malattie. Le malattie legate

all’acqua possono essere:

➡ dovute a microrganismi e sostanze chimiche

➡ malattie come la schistosomiasi che hanno parte del loro ciclo di vita in acqua

➡ malattie come la malaria con vettori legati all’acqua

➡ annegamento e alcune lesioni

➡ malattie trasportate da aerosol contenenti microrganismi

Origine delle acque:

Acque meteoriche —> Si tratta di condensazione di vapore. Sono più pure dove vengono prodotto, perchè

invece man mano che scendono verso il suolo si arricchiscono di composti chimici che recuperano

dall’atmosfera (come i solfuri) o comunque composti che eliminano subito la potabilità. Vengono pertanto

valutate, purificate ed utilizzate per il consumo umano nelle irrigazioni.

Acque telluriche o sotterranee —> Sono acque che derivano dalle meteoriche, che si infiltrano nel terreno,

percolano e si accumulano formando sorgenti. Sono le acque più pure dal punto di vista microbiologici e di

metalli perchè il terreno compie un meccanismo di filtrazione. Queste acque non sono mai sottoposte a

potabilizzazione perchè non ce ne è bisogno (comprendono infatti tutte le acque minerali in bottiglia. Queste

non sono mai trattate, sono recuperate dalla fonte e da questa dipendono le caratteristiche organolettiche. Si

distinguono dalle potabili per: purezza, tenore in minerali e oligoelementi e per la provenienza dalle falde…)

Acque superficiali —> Sono le acque più contaminate in assoluto perchè sono più vicine al contatto con

l’uomo, con l’animale e con l’atmosfera. In alcuni casi sono utilizzate per il consumo umano oppure

sottoposte alla potabilizzazione.

[Normalmente la frequenza di ritrovamento di E. Coli in acque non trattate è principalmente derivante da

acque superficiali. Nelle acque telluriche e meteoriche diminuisce la % di E.Coli o microrganismi indici di

contaminazione fecale]

Le acque destinate al consumo umano servono sia per l’alimentazione che per il contatto con gli alimenti

(sanificazione, cottura, lavaggio, trasporto…) e devono possedere caratteristiche fisiche, chimico-fisiche e

chimiche tali da poter consentire tutti gli usi possibili oltre a quello potabile.

La direttiva 98/83/CE afferma che per acque destinate al consumo umano si intendono:

a) tutte le acque trattate o non, destinate a uso potabile, culinario o per la preparazione di cibi o per altri usi

domestici a prescindere dalla loro origine, siano essere fornite tramite una rete di distribuzione, mediante

cisterne, in bottiglie o in contenitori.

b) tutte le acque utilizzate in un’impresa alimentare per la fabbricazione, il trattamento, la conservazione o

l’immissione sul mercato di prodotti o sostanze destinate al consumo umano, escluse quelle la cui

qualità non può avere conseguenze sulla salubrità del prodotto alimentare finale.

Profilo microbiologico delle acque:

Le acque possiedono in generale una microflora autoctona (costituita da batteri,alghe, funghi e protozoi) di

cui per la maggior parte si tratta di batteri gram negativi - tipici del suolo e di prodotti vegetali in

decomposizione- es. Pseudomonas, Xanthomonas.

Principali sostanze che possono contaminare le acque:

✓ sostanze di uso umano (domestico e insediamenti urbani)

✓ sostanze di uso industriale (perdite, condotte, serbatoi)

✓ sostanze di uso agricolo (biocidi, pozzi)

✓ sostanze che possono contaminare sotto il suolo (discariche, perdite delle condutture fognarie)

È proprio per questo che intorno alle sorgenti sono stati imposti limiti e zone: di protezione, di rispetto e di

tutela assoluta che vietano diverse operazioni.

Potabilità delle acque:

Gli standard internazionali per la potabilità attribuiscono lo status potabile solo alle acque sicure per il

consumo umano, ovvero le acque esenti da agenti chimici tossici e da microrganismi patogeni.

Nel caso in cui le acque non corrispondano ai parametri definiti dalla legge, si attua il processo di

potabilizzazione delle acque. Le acque da rendere potabili sono state suddivise in categorie in funzione di

quanto non rispettino i limiti. La categoria 1 significa che l’acqua non è altamente contaminata, pertanto è

sufficiente un trattamento di potabilizzazione (fisico) come per es. filtrazioni su resine che trattengono con

scambio ionico-anionico e una disinfezione blanda (raggi UV o addizione di cloro).

Man mano che la CBT aumenta (sino a categoria 3) si attuano potabilizzazioni sempre più forti. Oltre tale

categoria invece le acque sono considerate non potabili e non vengono impiegate per l’uso.

Principali metodi per potabilizzare le acque:

- filtri meccanici: dispositivi progettati per rimuovere sostanze indisciolte nell’acqua

- mezzi attivi: utili all’addolcimento delle acque, solitamente sono resine ioniche e anioniche; possono

essere impiegati anche per eliminare residui di cloro

- gassatura: ossigenazione all’acqua (eliminano i clostridi) e per eliminare i composti volatili

- trattamenti antibatterici chimici: si aggiunge cloro, oppure ozono (buca la parete cellulare ed uccide i

microrganismi)

- agenti fisici: calore o raggi UV

- separazione su membrana: microfiltrazione, ultrafiltrazione, nano filtrazione (trattengono anche i virus), e

poi osmosi inversa ed elettrodialisi per compensare le perdite di ioni dovute ai trattamenti di separazione

su membrana

Durezza dell’acqua:

È un valore che esprime il contenuto di ioni di calcio e magnesio (provenienti dalla presenza di sali solubili

nell’acqua) oltre che di eventuali metalli pesanti presenti nell’acqua (durezza totale).

Calcio e magnesio con ioni in soluzione vanno a costituire la durezza totale —> calcare.

Durezza totale = durezza permanente + durezza temporanea

Per durezza permanente si intende la quantità di cationi che rimangono in soluzione anche dopo ebollizione

(mentre la durezza temporanea è rappresentata appunto da quei sali che spariscono dopo ebollizione).

La durezza viene generalmente espressa in gradi francesi (°f) dove un grado rappresenta 10 mg di

carbonato di calcio (CaCo ) per litro di acqua. Se si può scegliere si predilige un’acqua dolce ad una dura,

3

perchè darà sicuramente meno problemi a livello di calcare (in impianti, tubi etc).

CAPITOLO 12

LE BEVANDE

Le bevande possono essere alcoliche o analcoliche.

- Bevande analcoliche:

‣ Succhi di frutta: succhi estratti dalla frutta attraverso processi meccanici (fermentabili ma non fermentati,

aventi odore, colore e sapore caratteristici della frutta da cui provengono).

‣ Succhi di frutta concentrati: succhi estratti dalla frutta concentrati per evaporazione sottovuoto.

‣ Nettari di frutta: miscela di succhi di frutti o succhi di frutta concentrati o purea di frutta con acqua e

zucchero.

‣ Soft drinks: miscela di succhi di frutta concentrati (min. 12%) o altre essenze (tè, cola, ginger) con acqua

e zucchero. Possono essere addizionati di CO .

2

Le bevande analcoliche possono contenere (composizione chimica):

- acqua

- glucidi (saccarosio, glucosio, fruttosio etc)

- sugar-free o light (aspartame, saccarina, sorbitolo, xilitolo)

- acidi in funzione del tipo di frutta (es. citrico, malico, tartarico). Acido fosforico.

- aromi naturali ed artificiali

- antiossidanti (acido ascorbico, anidride solforosa)

- conservanti (acido benzoico e i suoi esteri, anidride solforosa…)

Principali alterazioni microbiche dei succhi di frutta:

Nelle materie prime e semilavorati —> è più facile che si sviluppino muffe e lieviti (che vivono bene anche a

pH acidi) piuttosto che batteri. I batteri in grado di svilupparsi sono batteri acidi e quindi lattici e acetici.

Nei prodotti finiti —> Si ritrovano anche in questo caso più facilmente lieviti e muffe. I lieviti generano gas,

pellicole superficiali e degradazioni sensoriali. I batteri che si possono riscontrare invece sono soprattutto

spore (non si trovano più batteri lattici e acetici) oppure bacilli (batteri sporigeni). Alcuni bacilli sono in grado

di produrre filanti che rendono viscosi i succhi di frutta (alterazioni sensoriali).

Principali patogeni nei succhi di frutta

Il pericolo principale è rappresentato dalle micotossine prodotte da muffe, perchè risultano tossiche e

patogene per l’uomo (soprattutto la Patulina). I batteri sono invece rarissimi perchè la pastorizzazione li

elimina. Bisogna comunque prestare attenzione perché si possono verificare contaminazioni secondarie da

E. coli post trattamento termico.

Nel prodotto finito i limiti microbiologici sono più bassi perchè c’è un trattamento termico che dovrebbe averli

eliminati.

- Bevande alcoliche:

๏ Birra —> è il prodotto ottenuto dalla fermentazione alcolica con ceppi di Saccharomyces carlsbergensis o

cervisiae dei mosti preparati con malto d’orzo torrefatto ed acqua, amaricati con luppolo. I microrganismi

sono inoculati esclusivamente dall’uomo. Segue poi la pastorizzazione.

Tipi di birra:

Birra normale = la normativa vigente prescrive che il mosto per la birra normale in sala di cottura contenga

l’11% in peso di estratto (grado saccarometrico), che è composto da carboidrati, proteine, sali minerali etc.

Birra leggera = la denominazione birra leggera (o light) è riservata al prodotto con grado saccarometrico

non inferiore a 5 e non superiore a 11.

Birra speciale = la birra speciale deve contenere almeno il 13% e la doppio malto il 15%.

Birra analcolica = la birra analcolica deve avere un contenuto in alcol etilico inferiore all’1,2%.

Una ragione per la preminenza di orzo è che il grano mantiene la buccia e offre protezione durante lo

stoccaggio e il trasporto e agisce anche come aiuto per la filtrazione durante la separazione del mosto.

La temperatura di gelatinizzazione dell’amido dell’orzo malato è bassa rispetto a quella di altri cereali

(52-59°C) e ciò permette all’amido di essere gelatinizzato (solubilizzato) prima della digestione

enzimatica, a temperature che non inattivano l’enzima α-amilasi). Un ulteriore vantaggio è la presenza

nell’orzo di notevoli quantità di un secondo enzima, la ß-amilasi che è essenziale per la rapida

conversione di amido e destrina in maltosio.

Flow sheet (schema di processo) birra:

Dal momento che il lievito di birra è incapace di fermentare l’amido, la prima fase della produzione di

qualsiasi bevanda alcolica da materiali amidacei è la conversione dell’amido in zuccheri fermentabili.

L’orzo viene inumidito mediante una macerazione in acqua ed è poi lasciato germinare. Lo sviluppo della

pianta è arrestato dalla stufatura che riduce il contenuto di umidità del malto al 3-5%. Durante la stufatura,

alcune reazioni di imbrunimento non enzimatiche si verificano tra amminoacidi e zuccheri nel malto,

contribuendo a dare il colore finale alla birra. Il malto viene poi macinato per ridurre le dimensioni delle

particelle ed aumentare il tasso di digestione enzimatica e viene mescolato con acqua calda. L’acqua

(liquor) è un ingrediente importante per la produzione della birra. Il contenuto di calcio ha un impatto

significativo sul processo di fermentazione, perchè gli ioni calcio precipitano sottoforma di fosfato di calcio,

durante l’ammostamento. Questa precipitazione fa diminuire da pH 6 (pH tipico del cereale) a pH 5,4-6

che è pH ottimale per il malto-enzimi e aumenta il rendimento di estratti fermentescibili.

Aggiunte di malto (doppio malto) possono essere fatte durante l’ammostamento per aumentare il

contenuto di zuccheri fermentescibili del mosto. L’ammostamento richiede due enzimi, a-amilasi e b-

amilasi, operanti in concerto per rompere l’amido in maltosio, che è utilizzabile dal lievito

(Saccharomyces). Le protesi solubilizzano le proteine e forniscono al lievito nutrienti in modo che circa il

35-40% di proteine del malto viene solubilizzato durante l’ammostamento. Le fosfatasi rilasciano fosfato

inorganico, importante per il lievito e per contribuire alla capacità di tamponamento del mosto. L’attività

della B-glucanasi può anche essere utile per abbattere i B-glucani che possono causare problemi nella

birra. Dopo aver ottenuto il mosto di birra, viene bollito, per fermare l’azione enzimatica (processi

degradativi che inattivano gli enzimi del malto). C’è anche un effetto di pastorizzazione che completa le

interazioni ioniche come la precipitazione del calcio fosfato, denatura e precipita proteine e tannini e aiuta

a sciogliere zuccheri che possono essere aggiunti in questa fase. Durante l’ebollizione di aggiunge il

luppolo, il cui scopo principale è l’amaricatura del mosto. L’ebollizione dura 1-2 h e viene evaporato circa il

5-15% del volume. I residui di luppolo sono poi rimossi in un separatore e il mosto di luppolo raffreddato

alla temperatura di fermentazione, diversa a seconda del lievito che si addiziona.

[Es. Saccharomyces cervisiae —> temperatura di fermentazione 15-20°C (“lieviti alti”, a fine

fermentazione tendono a salire verso la superficie del mosto)

Saccharomyces carlsbergensis e pastorianus (più raro) —> temperatura di fermentazione 5-10°C (“lieviti

bassi”, a fine fermentazione tendono a sedimentare sul fondo)]

Dopo che è avvenuta la fermentazione la birra spesso può essere filtrata, può eventualmente subire una

pastorizzazione e poi viene imbottigliata, immagazzinata e venduta.

Alterazioni microbiologiche della birra:

È difficile incontrare patogeni. Nelle materie prime si ricercano le muffe (Aspergillus e Penicillium) e alcuni

batteri. Nel prodotto finito si ricercano invece micotossine (in quanto in grado di resistere alla

pastorizzazione). Il problema più grosso è dato da alcuni batteri, anche se il prodotto è pastorizzato

(resistono alle alte T). In particolare provocano problemi sensoriali i batteri lattici (più grande problema

nell’industria della birra. Alcuni lattici possono dare un sentore di acido). Creano altri problemi i

Micrococchi e gli Enterobatteri (l’Obesumbacterium provoca ad es. una tenore dolciastro).

Limiti microbiologici sulla birra:

- CBT standard assente, che comprende la possibilità che ci siano lattici, lieviti e muffe (che incidono sulla

shelf life del prodotto)

- Limite per la sicurezza: limite di Ocratossina A (micotossina)

๏ Vino —> è il prodotto ottenuto dalla fermentazione alcolica totale o parziale del mosto d’uva (vitis vinifera)

in presenza o meno di vinacce, ad opera di lieviti appartenenti al genere Saccharomyces. Si può avere sia

la fermentazione spontanea di lieviti già presenti sull’uva, che fermentazioni controllate in cui si decide in

che quantità effettuare l’inoculo. La gradazione alcolica non deve essere inferiore a 3/5 della gradazione

alcolica totale.

Definizioni relative al vino:

‣ mosto = prodotto che si ricava da uve mediante pigiatura e sgrondature

‣ vinaccia = complesso delle parti solide dell’uva ammostata comprendente bucce, vinaccioli e

eventualmente raspi

‣ alcol etilico = etanolo

‣ alcol svolto = indica la gradazione alcolica effettiva del vino

‣ alcol potenziale = indica la gradazione alcolica che potrebbe essere ottenuta dalla fermentazione

‣ alcol totale (o complessivo) = corrisponde alla somma di gradazione alcolica effettiva e potenziale

‣ feccia = materiale di scarto che residuar dai travasi (lieviti e residui d’uva)

‣ fecce di fermentazione = stessa cosa della feccia ma post fermentazione

Tipi di vino:

Vino bianco: nella fase di vinificazione vengono rimosse le bucce

Vino rosso o macerazione: vengono lasciate le bucce nella fase di vinificazione

Rosè: miscela di rosso e bianco oppure le bucce vengono rimosse ma dopo un tot di tempo di

macerazione

La microflora epifitica dell’uva:

- lieviti apiculati

- lieviti ellittici

- lieviti alterativi

- Schizosaccaromiceti

- Batteri gram +

- Batteri gram -

- Muffe (Botrytis —> marciume nobile)

La composizione del mosto:

Acqua: 70-85%

✦ Zuccheri: glucosio e fruttosio, disponibili per la fermentazione. La % di zuccheri presenti nel mosto

✦ ]

determinerà il titolo alcolometrico del vino [da 1 g di zucchero si ottengono 0,6 ml di alcol

Acidi organici: acido tartarico, acido malico, acido citrico. L’acidità totale di un mosto è determinata dalla

✦ somma di acidi “fissi” (tartarico, malico..) e acidi “volatili” (acido acetico)

Polifenoli (tannini e coloranti): sostanze che determinano il colore ed il sapore del vino; sono presenti nella

✦ buccia e nei raspi e agiscono anche come antiossidanti. Si classificano in:

- antociani (coloranti) che donano il colore rosso ai vini giovani

- flavoni (coloranti) importanti per il colore dei vini bianchi

- leucoantociani e catechine (tannini) che oltre al colore dei vini bianchi determinano il gusto astringente

Composti azotati: polipeptidi, amminoacidi e ammoniaca fondamentali per la crescita dei lieviti e quindi

✦ per la fermentazione.

Sostanze pectiche (pectine, gomme, mucillaggini): aumentano dopo la maturazione e diminuiscono dopo

✦ la fermentazione; gomme e mucillaggini possono essere responsabili di intorbidimento.

Sostanze odorose (terpeni): sono presenti nelle bucce e in % molto variabili nelle diverse uve.

✦ Elementi minerali: fosfati, solfati, sali di potassio, magnesio, calcio, ferro. Nella loro globalità sono definiti

✦ “ceneri” e determinano la limpidezza e la sapidità del vino.

Enzimi

✦ Fattori di crescita: vitamine idrosolubili (biotina, acido pantotenico).

✦ La fermentazione spontanea dei mosti:

La quantità di tempo di fermentazione varia dal tipo di uva e dal metodo di vinificazione. Generalmente il

lievito converte lo zucchero in alcol e anidride carbonica tra 5-14 giorno. I vini che hanno una maggiore

concentrazione di zuccheri, la fermentazione può durare fino a mesi. I lieviti riescono a prendere il

sopravvento sugli altri microrganismi (metabolismo più veloce) e producono etanolo che risulta tossico per

altri microrganismi; inoltre producono anidride carbonica, che blocca le muffe (carenza di ossigeno). I

microrganismi che resistono maggiormente sono i batteri lattici, a cui la carenza di ossigeno non tante e

l’etanolo non impatta molto sulla loro presenza. I batteri acetici scompaiono lentamente perchè sono

aerobi.

Starter:

- Saccharomyces Cerevisiae e Saccharomyces bayanus: potere fermentativo; vigore fermentativo;

purezza fermentativa, resistenza alla SO , modalità di sviluppo in mezzo liquido.

2

- Schizosaccharomyces pombe

Inoculo di un ceppo in contemporanea con la CO che blocca acetici, lattici e altri lieviti. La SO2 non

2

infastidisce il lievito inoculato ma interrompe la crescita degli altri microrganismi.

Gradazioni alcoliche:

Si possono avere diverse tipologie di vino (diverse gradazioni alcoliche):

le fermentazioni in bianco: 1-2 settimane, T 10-18°C, si possono completamente esaurire gli zuccheri

(arrivare “a secco”), non ci sono microrganismi presenti perchè non trovano substrati; in seguito il liquido è

separato dal sedimento.

Per i vini rossi, dopo la pigiatura, le bucce vengono lasciate a fermentare per consentire l’estrazione del

colore.

Controllo delle alterazioni di origine microbica:

I vini caratterizzati da un’alta presenza di acido malolattico, vini rossi (o bianchi), che crescono a basse

temperature fredde. Il grado zuccherino dipende dalla temperatura di crescita dell’uva: alte temperature

portano alta concentrazione zuccherina // basse temperature comportano alta concentrazione di acidi.

L’acido malico è sgradito da un punto di vista sensoriale in quanto astringente.

Il modo più naturale per rimuovere l’acido malico è una decarbossilazione (definita fermentazione)

malolattica che trasforma il malato in lattato. Questa fermentazione avviene dopo quella alcolica. E può

essere spontanea oppure artificiale.

Fermentazione malolattica —> Oenococcus oeni

Ha molti effetti sul sapore e sull’aroma dei vini: si tratta di una decalcificazione atta a ridurre la

concentrazione di gruppi carbossilici e quindi l’acidità (importante in regioni in cui l’uva è ricca di acidi alla

raccolta).

L’acido lattico prodotto è così in bassa quantità da non provocare problemi sensoriali tipici dei lattici. C’è

un leggero innalzamento del pH di 0,1-0,3 unità —> il pH arriva a 3,3 (il malato è infatti più acido del

lattato).

La fermentazione malolattica può essere un difetto se avviene in bottiglia, altera infatti il prodotto

provocando intorbidimento e produzione di aromi indesiderati. Per queste ragioni non è desiderata in tutte

le tipologie di vini.

Nei vini in cui è desiderata, esistono diverse modalità per favorirne lo sviluppo:

- nessun uso, o comunque un uso molto ridotto, di anidride solforosa e l’utilizzo di ceppi di lieviti che non

producano alti livelli di solfiti

- la conservazione del vino a temperature che possano permettere la conversione batterica e lo sviluppo

dei lattici (superiori a 15°C)

- l’aggiunta di nutrienti che stimolino i batteri lattici

- un contenuto di etanolo del vino che non sia a valori inibenti

- alzare il pH qualora risulti troppo basso (inferiore a 3,2 per gli O. oeni)

Alterazioni microbiche del vino:

Dovute a batteri:

✓ acetici —> che possono trasformare parte del vino in acido acetico

✓ lattici —> che producono troppo acido lattico

✓ lattici —> che fermentano il mannosio a mannito (sensazione di viscido)

✓ oenococchi —> che fanno fermentazione malolattica quando non è desiderata

Dovute a lieviti:

✓ Fioretta —> si forma una patina sulla superficie del vino

Botrytis Cinerea:

Se l’ammuffimento da B. Cinerea non è controllato e voluto rovina il raccolto. Le uve si infettano con B.

Cinerea tipicamente quando sono mature. Se sono poi esposte a condizioni di scarsa umidità e

appassiscono parzialmente questa forma di infezione è nota come “muffa nobile”.

Le uve quando sono raccolte ad un certo punto dell’infestazione possono produrre un vino dolce e

particolarmente raffinato e concentrato.

Temperatura e umidità sono i due fattori critici che influenzano lo sviluppo della muffa nobile.

CAPITOLO 13

PRODOTTI VEGETALI FRESCHI

Dopo la raccolta i vegetali sono considerati prodotti alimentari. Sono tessuti vegetali costituiti da cellule

viventi. I microrganismi provengono dall’esterno, ossia da:

- suolo

- acqua (piovana e irrigazioni)

- aria

- patogeni della pianta stessa (insetti, acari, elminti, batteri, virus)

L’Italia è uno dei paesi più consumatori di ortaggi (frutta e verdura), tuttavia l’andamento di mercato di tali

prodotti è un po' ondulatorio. I prodotti variano da fresco, a surgelato a già cotto.

Ortaggi freschi (verdura)

Composizione:

Acqua 89% (acqua libera, non legata chimicamente)

Carboidrati (8%)

Proteine (2,1%)

Lipidi (0,3%)

Ceneri (0,9%)

La qualità microbiologica è in funzione di:

- tipo di parte edule

- composizione chimica (il vantaggio dei vegetali è di avere un basso pH, che incide sulla crescita e sullo

sviluppo dei microrganismi. La media dei pH dei vegetali - ortaggi - è infatti intorno a 5.5 e questo inibisce

la crescita di molti batteri, sfortunatamente non dei patogeni che crescono bene sino a pH 4.5. La frutta

invece ha un pH di circa 4, gli zuccheri aiutano a mascherare il pH così basso. Sulla frutta la crescita dei

microrganismi è inibita)

- condizioni colturali/attività umane

- condizioni ambientali

Principali contaminazioni ortaggi freschi:

- Muffe —> Alternaria, Botrytis, Fusarium…

- Batteri —> Pseudomonas, Erwinia, Xanthomonas…

- Lieviti —> Kloechera, Candida…

7 4

Contaminazioni molto alte (10 ) ad es. per le carote (perchè crescono nel suolo) mentre CBT più bassa (10 )

su frutta, semi etc. Le principali contaminazioni giungono da muffe, che derivano da acqua ed aria. I batteri

sono principalmente lattici e Pseudomonas (microrganismo tipico del suolo e delle acque).

Microflora iniziale:

Il numero delle muffe aumenta quando la raccolta avviene subito dopo un evento atmosferico di

precipitazioni e quando la temperatura è al di sotto dei 24°C —> le spore presenti nell’aria vengono

trascinate infatti sul suolo e sui vegetali.

La quantità di terreno presente sui vegetali influisce sulla carica microbica.

Pseudomonas ed Erwinia sono responsabili della maggior parte delle alterazioni suo vegetali. Altri saprofiti

sono dati da batteri lattici, sporigeni, micrococchi.

I patogeni possono arrivare da suolo o dalla materia in composizione - decomposizione dello stesso

vegetale - oppure dalle pratiche di irrigazione e concimazione.

Vegetali freschi:

I vegetali possono essere raccolti e trasportati direttamente alla distribuzione oppure conservati per diversi

periodi di tempo. Possono essere:

‣ “vegetali crudi” —> possono non subire trattamenti o essere lavati, selezionati e classificati prima di

essere riposti in sacchetti, scatole, cassette

‣ “fresch cut” —> possono essere tagliati, tritati, pelati etc prima di essere venduti (con o senza

condimento). La fase di taglio è molto critica in quanto fa fuoriuscire i succhi del prodotto e vengono forniti

nutrienti ai batteri. Inoltre alcuni batteri non sono in grado di distruggere la struttura del vegetale, tagliando

pertanto vengono facilitati e si facilita lo sviluppo microbico.

‣ Atmosfera controllata o modificata —> Si possono utilizzare all’interno dei contenitori in cui sono

venduti i vegetali atmosfere controllate o modificate. La senescenza dei vegetali può essere ridotta e la

shelf-life aumentata attraverso la riduzione del contenuto di O e l’aumento di CO . Aumentando la CO si

2 2 2

riduce l’apporto di alcuni microrganismi (vengono favoriti gli anaerobi, mentre ad es. Pseudomonas è

aerobio).

Alterazioni da muffa:

Nonostante l’elevata attività dell’acqua della maggior parte dei vegetali, il basso valore di pH (della frutta in

particolare) porta i miceti ad essere la causa principale di alterazione.

In particolare modo, Penicillium Italicum e P. digitatum mostrano una considerevole specificità per gli agrumi.

P. expansum causa invece un marciume molle nelle mele (—> patulina).

Una tipologia di muffa particolarmente diffusa sia su frutta che su verdura poi è la muffa grigia Botrytis

cinerea. Questa ha un ruolo determinante nell’alterazione delle fragole e può inoltre svilupparsi anche

sull’uva, portando ad un’asciugatura degli acini e ad un aumento del contenuto zuccherino. [n.b. i vini

prodotti con queste uve sono considerati speciali —> marciume nobile]

Alterazioni batteriche:

La forma di deterioramento osservata più frequentemente è un rammollimento dei tessuti dovuto all’attività

pectinolitiche dei microrganismi, soprattutto di Erwinia e Pseudomonas.

La pectina e altre sostanze pectiche sono i principali componenti della lamella mediana presente tra le

cellule costituenti il tessuto vegetale e una volta che il tessuto è suddiviso perde la sua integrità e le cellule

vegetali divise sono più facilmente invase e uccise.

Stoccaggio e trasporto:

Per evitare eccessive alterazioni da muffe (soprattutto nella frutta) durante le fasi di stoccaggio e trasporto, è

necessario raccogliere i prodotti al giusto stadio di maturazione ed evitare i danni e le “ammaccature”. I frutti

ammuffiti dovrebbero essere eliminati e distrutti e una buona sanificazione dei contenitori è determinante per

prevenire la formazione di propaggini fungine.

La riduzione di temperatura e l’aggiunta di anidride carbonica può essere utile nel controllare le alterazioni

fungine durante queste fasi.

Conservazione:

In questa fase, la riduzione della temperatura non è spesso sufficiente. Gli abusi di temperatura, anche se di

poco superiori a 4°C sono frequenti durante le fasi di distribuzione, vendita e conservazione domestica dei

prodotti vegetali.

È necessario mantenere una elevata U.R. —> molti vegetali sono mantenuti a valori di 90-95% di UR. Bassi

valori di UR causano infatti perdita di umidità e di conseguenza di qualità. È necessario anche un controllo

dell’umidità e dell’aria per prevenire fenomeni di condensa sia nell’ambiente di stoccaggio che sui vegetali.

Fresch cut (minimally processed)

Le tecnologie di minima processing, basate su tecniche di stabilizzazione blande (rigorosa catena del freddo

e applicazione di atmosfera protettiva) ed evitando l’uso di additivi conservanti di sintesi, hanno consentito di

ottenere e proporre ai consumatori prodotti alimentari in cui sono minimizzate le conseguenze negative

insiste nelle tecnologie tradizionali, quali la denaturazione dei fattori nutritivi e l’alterazione delle

caratteristiche organolettiche.

La materia prima utilizzata chiaramente non può essere la stessa destinata al mercato fresco perchè mentre

quest’ultima può completare la maturazione durante il ciclo commerciale, quella destinata alla produzione

della IV gamma, al momento della trasformazione deve possedere tutti i requisiti ottimali, in termini di

consistenza, acidità, contenuto in zuccheri, colore, aroma, sapore, indice rifrattometrico.

Tale processo consente di dare al prodotto una shelf life di 5-7 giorni.

Se confezionate in film altamente permeabili all’ossigeno, le preoccupazioni principali riguardano la qualità

del prodotto e l’imbrunimento enzimatico (nel caso di prodotti di colore chiaro).

Tuttavia, quando viene utilizzato un confezionamento a bassa permeabilità di O2 con stoccaggio a lungo

termine, esiste la possibilità di crescita di patogeni quali C. botulinum e L.monocytogenes.

I prodotti di V gamma sono sottoposti anche ad un minimo trattamento termico (solitamente la cottura a

vapore) che consente di prolungare la shelf life fino a 2 mesi.

Nella legislazione non si fa menzione a ciò che riguarda la IV gamma, le industrie stesse si danno limiti di

CBT, pseudomonas presenti etc. Viene solo definito il limite per i batteri patogeni.

L’80-90% della popolazione microbica è rappresentata da batteri Gram - (Pseudomonas, Enterobatteri…)

I batteri lattici possono diventare dominanti in prodotti sottoposti ad abuso termico (insalate, carote

grattugiate…)

I lieviti appartengono ai generi Candida, Cryptococcus…

Tra le muffe predominano i generi Fusarium, Mucor, Penicillium…

I patogeni sono invece gli stessi associati alla frutta e ai vegetali freschi e principalmente: salmonella,

campylobacter, yersinia, listeria, E. coli [generalmente il patogeno più presente sulla IV gamma è Listeria

monocytogenes]

I patogeni

Alcuni patogeni (es. listeria, E. coli) sono in grado di sopravvivere o addirittura crescere anche a temperature

al di sotto dei 5°C. Il tempo di sopravvivenza per coliformi, batteri patogeni, virus enterici si estende inoltre

ben oltre la vita commerciale del prodotto —> non c’è pertanto una diminuzione dei microrganismi ma un

aumento continuo e costante.

Regolamento CE 1441/2007 prevede nei prodotti vegetali assenza di salmonella e listeria e controllo di

E.coli (indice di contaminazione fecale delle acque di processo).

Ortaggi e frutta disidratati e in scatola

• Disidratati

I vegetali disidratati sono piuttosto stabili per via della ridotta acqua disponibile. Possono tuttavia esserci

comunque muffe, bacilli, lattici e enterobatteri.

Alcuni (carote, piselli) subiscono un blanching prima della disidratazione e dell’essiccamento.

La microflora è in relazione a quella del prodotto crudo e pulito che ha resistito al trattamento termico, sia

a quella apportata dalle attrezzature

• In scatola

Subiscono sterilizzazione. (manca una parte)

Alterazioni microbiche in conserve vegetali

Batteri —> Bacillus e Clostridium

Patogeni in conserve vegetali —> Batteri: clostridium botulinum

Ortaggi e frutta congelati e surgelati

- Blanching 90-98°C per 1-10’ —> inattivazione di enzimi dei tessuti e morte di parte della microflora

- Stress dei microrganismi che sopravvivono

- Batteri lattici e contaminanti come coliformi e streptococchi fecali

- St. aureus, Cl. perfringens

Vegetali fermentanti

Vegetali che subiscono una fermentazione positiva che favorisce lo sviluppo del flavour e caratteristiche

organolettiche piacevoli. Ne sono un esempio cetrioli, crauti, olive, the nero, pane.

La fermentazione spesso è naturale, spontanea. In alcuni prodotti invece l’uomo ha implementato queste

fermentazione (ad es. nel formaggio). Alcuni vegetali hanno un processo di fermentazione spontanea anche

a livello industriale, mentre altri vanno inoculati. Un esempio di fermentazione spontanea sono i crauti: i

cavoli vengono puliti e tagliati, si aggiunge sale e su questo prodotto sono naturalmente presenti batteri

lattici e una microflora di base. La fermentazione dura 2-4 settimane con produzione di lattato.

La funzione del sale nella fermentazione spontanea:

- estrae l’umidità dalle foglie del prodotto (osmosi)

- ha un’azione inibente su molti microrganismi: inibisce ad es. la pseudomonas che è uno dei maggiori

contaminanti dei prodotti vegetali.

- aiuta a mantenere la consistenza croccante del prodotto: sottraendo acqua infatti inibisce gli enzimi

pectinolitici endogeni che porterebbero ad un rammollimento del prodotto.

- conferisce sapidità

CAPITOLO 14

PRODOTTI VEGETALI A BASSA AW

Nei prodotti a basse aw (semi di cereali, di leguminose, altri semi, farine, paste secche, spezie ed erbe

aromatiche, tè e preparazioni per infusi, caffè, cacao) possono crescere muffe, lieviti e sporigeni. Lo St.

Aureus riesce a crescere a livelli di 0,85 aw (farine e frutta secca).

Fattori determinanti la qualità microbiologica:

‣ composizione chimica

‣ condizioni colturali/attività umane

‣ condizioni ambientali: impatto atmosferico

‣ condizioni di conservazione

La microflora dei semi di cereali e di leguminose:

Microflora di campo:

Principalmente muffe, da aria ed acqua e possibilità di lieviti. I batteri presenti sono principalmente legati al

terreno.

➡ muffe: Alternaria, Botrytis, Mucor, Fusarium

➡ Lieviti: Candida, Cryptococcus

➡ Batteri: Bacillus, Pseudomonas, batteri lattici

Microflora di stoccaggio:

Questi microrganismi possono svilupparsi per via dello stoccaggio non ideale; si tratta di muffe tossigene,

lieviti e batteri soprattutto sporigeni (Bacillus) e enterobatteri (contaminazione fecale, mancanza di igiene).

➡ muffe: Aspergillus, Penicillium

➡ Lieviti: Candida, Hansenula

➡ Batteri: Bacillus, enterobatteri

Produzione di cereali in Italia:

In Italia si produce principalmente mais; carenza di produzione di tutti gli altri cereali. Dal momento che la

produzione di frumento in Italia non è sufficiente ad auto sostenerci, visto il grande consumo di pane e pasta,

vengono importate grandi quantità di cereali dalla Russia dell’est.

La farina:


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AUTORE

patiscia

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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze e tecnologie della ristorazione
SSD:
Università: Milano - Unimi
A.A.: 2018-2019

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher patiscia di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Microbiologia degli alimenti e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Milano - Unimi o del prof Picozzi Claudia.

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