Contaminanti microbici - Appunti

Indice

• Microrganismi negli alimenti
  • Classificazione
  • Attività metabolica dei m.o.
  • Qualità igienica-microbiologica
  • Requisiti di qualità
  • M.o. indice di contaminazione
  • M.o. indicatori di processo
  • Qualità sanitaria
  • Fonti m.o.
• Parametri che influenzano la crescita microbica negli alimenti
  • Fattori di crescita
  • pH
  • Aw - Acqua libera
  • Ossigeno
  • Potenziale redox
  • Temperatura
  • Atmosfera di conservazione
  • Fattori impliciti
• Tipi di microrganismi
  • M.o. alterativi
  • Tipi di alterazione
  • Eucarioti
  • Lieviti negli alimenti
  • Ruolo dei lieviti
  • Lieviti alterativi
  • Muffe
  • Contaminazione fungina
  • M.o. patogeni degli alimenti
  • Principali agenti patogeni
  • Tossine
  • Difese dell’ospite
  • Invasione dell’ospite
  • Manifestazioni
• Microrganismi patogeni - Gram +
  • Staphylococcus spp - Staphylococcus aureus
  • Clostridium spp. - Clostridium botulinum
  • Clostridium spp. - Clostridium perfringens
  • Listeria spp - Listeria monocytogenes
  • Bacillus cereus
• Microrganismi patogeni - Gram -
  • Enterobatteri
  • Salmonella spp
  • Campylobacter
  • Escherichia coli
  • Cronobacter sakazaki o Enterobacter sakazaki
  • Yersinia enterocolica
  • Shigella spp.
  • Brucella spp.
  • Vibrio spp.
  • Aeromonas spp.
• Microrganismi patogeni - Virus
  • Altri pericoli biologici
• Protezione degli alimenti
  • Principi della conservazione degli alimenti
  • Metodi di conservazione e bonifica
  • Alte temperature
  • Trattamenti termici
  • Classificazione degli alimenti per conservabilità microbiologica
  • Cinetica di morte termica dei m.o.
  • Basse temperature
  • Refrigerazione
  • Congelamento
  • Scongelamento
  • Surgelato
  • Controllo Aw
  • Atmosfera modificata
  • Radiazioni
  • Addizione di antimicrobici
  • Microfiltrazione
  • Alte pressioni - Ultra high pressure - UHP
  • Campi elettrici pulsati - PEF
• Prodotti carnei
  • Muscolo
  • Carne
  • Frollatura
  • Caratteri della carne
  • Frattaglie e visceri
  • Origine m.o.
  • Volatili
  • Difetti di origine microbica
  • Controllo sviluppo
  • Tipologie di carni
  • Prodotti a base di carne - cotti
  • Prodotti a base di carne - crudi
• Prodotti ittici
  • Microflora
  • Alterazione
  • Conservazione e prevenzione
  • Problematiche di salubrità
  • Freschezza del pesce
  • Metodi di conservazione
• Latte
  • Composizione
  • Carica batterica
  • Late crudo
  • Latte alimentare
  • Stabilizzazione
  • Alterazione del latte pastorizzato
  • Alterazione del latte sterilizzato
• Uova e ovoprodotti
  • Struttura
  • Composizione chimica
  • Microrganismi
  • Filiera e contaminazione
  • Colore
  • Pulizia uovo
  • Classificazione
  • Conservazione
  • Uova industriali
  • Parametri microbiologici
  • Deposito - stoccaggio
  • Lavorazione
  • Contaminazione
  • Proprietà dell’uovo
• Paste alimentari
  • Pasta secca e all’uovo
  • Parametri microbiologici
  • Pasta fresca
  • Contaminazione
• Burro
  • Composizione
  • Requisiti igienici
  • Burrificazione
  • Microrganismi
  • Difetti
• Gelato
  • Processo produttivo
  • Gelato artigianale
  • Gelato industriale
  • Classificazione
  • Contaminazione
  • Analisi dei rischi
• Miele
  • Fonti
  • Caratteri
  • Microbiologia
• Frutta e verdura
  • Composizione vegetali
  • Composizione frutta
  • Contaminazione
  • Frutta
  • Fenomeni alterativi di ortaggi e
  • Classificazione
  • Microflora normale su ortaggi freschi
  • Alterazione I^ gamma
  • Alterazione II^ gamma
  • Alterazione III^ gamma
  • Alterazione IV^ - V^ gamma
• Salse
  • Maionese
  • Altre salse a base di uovo
  • Aspetti microbiologici
  • Senape
  • Ketchup
  • Pasta d’acciughe
  • Salsa di soia

Microrganismi negli alimenti

Tutti gli alimenti li contengono (buoni o cattivi) anche con diverse implicazioni: alterano, aiutano le produzioni, patogeni. Conserva: alimento stabilizzato termicamente, “sterile”, non gli serve particolare tipo di conservazione. Ogni alimento contiene uno o più tipi di m.o. di diverso genere in quanto:

• È un ecosistema complesso: T, ph, ecc.
• I m.o. comunicano fra di loro e hanno ruoli differenti.

I m.o. negli alimenti vivono grazie alle caratteristiche chimiche e fisiche dello stesso. Serve una fonte di C che viene preso dalla sostanza organica (glucidi, proteine, vitamine, lipidi). Batteri, muffe, lieviti: possono avere un alto impatto sull’alimento. Virus, alghe, protozoi: hanno un impatto minore (serve un ospite). La presenza di m.o. è tipica e maggiore nei prodotti fermentati (GRAS - generalmente riconosciuti come sicuri). Ogni alimento possiede una propria microflora che deriva dalla materia prima stessa (contaminazione originaria data dall’alimento).

Un alimento può essere:

• Contaminato da m.o.
• Con m.o. in crescita.

Le due cose non sono da confondere.

Classificazione

• M.o. protecnologici: Usati nel corso della produzione, della conservazione (etanolo, acido lattico, naturalmente presenti o selezionati), o per la sicurezza dell’alimento.
• M.o. alterativi: Causa di alterazione di consistenza, odore, sapore, batteri, muffe, lieviti.
• M.o. patogeni: Infezioni, intossicazioni, tossinfezione, minoranza dei m.o., ma importanti. Possono anche essere probiotici quindi utili perché resistono al calore, al ph e tendono a colonizzare.
• M.o. marker: Indicatori.

Tutti gli alimenti tendono ad alterarsi:

• Prodotti conservati a basse T: attaccati dai m.o. psicrofili.
• Prodotti conservati ad alte T: attaccati dai m.o. mesofili o termofili.
• Prodotti conservati a bassa aw: attaccati dai m.o. alofili, alotolleranti.

La presenza fisica dei m.o. sugli alimenti solidi crea uno strato viscoso sulla superficie dovuta all’unione delle colonie (odore sgradevole).

Attività metabolica dei m.o.

Attuano reazioni di anabolismo che danno alterazioni alimentari, ma anche di catabolismo. Alcuni m.o. sono alterativi, ma possono anche essere utili.

M.o. inerti

Non influenzano la conservabilità del prodotto perché non si sviluppano. Alofili in cibo senza NaCl (alotolleranti). Semi conserva deve essere conservata a T controllata (latte pastorizzato).

Qualità igienica-microbiologica

Difficile da stabilire uno standard di cariche microbiche per fissare l’edibilità dei prodotti (prodotto cambia). Lo stato igienico sanitario degli alimenti dipende da:

• Stato igienico-sanitario delle materie prime e degli ingredienti.
• Condizioni igienico-sanitarie dello stabilimento e delle attrezzature.
• Condizioni igieniche del personale.
• Condizioni igieniche di conservazione del prodotto finito.
• Condizioni igieniche al momento della preparazione (contaminazione quaternaria).

La qualità igienica-microbiologica è correlata a:

• Presenza/assenza di m.o. che provocano alterazione.
• Presenza/assenza di m.o. patogeni.
• Applicazione di buone pratiche di fabbricazione (GMP).
• Procedure di fabbricazione/controllo qualità con lo scopo di assicurare che i prodotti siano realizzati in conformità a specifiche definite. HACCP sostituisce il GMP.
• Efficacia di misure di sanificazione.

La qualità igienica-microbiologica è influenzata da:

• Qualità microbiologica: legata alla conservabilità.
• Qualità sanitaria: legata alla sicurezza.

Requisiti di qualità

• Legalità e sicurezza: presenza/assenza di m.o. patogeni o tossine. Criteri microbiologici (limite cariche microbiche).
• Qualità nutrizionale: alcuni m.o. impoveriscono la qualità nutrizionale (distruzione nutrienti essenziali). Altri m.o. possono migliorarla (possono migliorare la disponibilità e distruggere sostanze tossiche fatte da altri m.o.).
• Qualità sensoriale: alcuni m.o. migliorano le qualità se entrano a far parte del processo produttivo. Sono m.o. che scompaiono con il tempo.
• Presentazione e servizio: conservabilità.

La qualità del prodotto è un attributo dinamico: parte dalla produzione e va verso livelli sempre più bassi. Dipende sempre dal tipo di alimento e da cosa è formato, anche in funzione del tipo di conservazione.

Principio di degrado alimentare

Non esistono alimenti che non sono sottoposti nel tempo a una trasformazione progressiva delle proprie caratteristiche chimiche, fisiche, organolettiche, microbiche, strutturali. L’alimento è un ecosistema:

• Complesso: contiene comunità microbiche (popolazioni differenti) data dalle materie prime impiegate e dal processo di produzione.
• Dinamico: in evoluzione durante la conservazione per effetto di fattori intrinseci (ph-aw) ed estrinseci (p.e., T, conservazione).

La qualità di un alimento in una fase è dipendente dalla sua qualità nella fase precedente. La qualità finale è il risultato di interazioni tra materia prima, processo e prodotti usati. Shelf-life: tempo che corrisponde a un tollerabile diminuzione della qualità dell’alimento in determinate condizioni di conservazione. tempo limite entro il quale il prodotto deve essere consumato. Durante questo periodo, l’alimento cambia le sue caratteristiche, ma sempre entro certi limiti senza compromettere la qualità complessiva. La determinazione della shelf-life è subordinata alle conoscenze di:

• Meccanismi di deterioramento
• Parametri di controllo della velocità di deterioramento.
• Qualità materia prima.
• Caratteri, forma e dimensione delle confezioni.
• Limite di accettabilità del prodotto (valore limite).
• Condizione ambientale presunte dopo il confezionamento.
• Caratteri dell’unità venduta.
• Caratteri chimico-fisico del materiale di confezionamento.

L’evoluzione di un alimento non si misura/esprime solo con un parametro, ma deve essere rappresentata da una serie di indicatori:

• Indicatori microbiologici.
• Indicatori chimico-fisici.
• Indicatori chimici.
• Indicatori sensoriali.

Non tutti i m.o. vengono ricercati per valutare la qualità, ma si usano solo dei m.o. indicatori.

Organismi index

Sono patogeni la cui presenza indica quella di altri patogeni ecologicamente correlati, ma più difficilmente individuabili.

M.o. marker

Ci dicono se c’è un pericolo in produzione, conservazione e idoneità di processo e distribuzione di un alimento. Non sono dannosi, ma danno informazioni sulle condizioni microbiologiche generali.

Organismi indicatori

• Indice di contaminazione
• M.o. indice di contaminazione: m.o. che se presenti sono spia di patogeni, il cui isolamento risulta più difficile perché presenti in poche unità.

Indicatori ideali

Dovrebbero avere questi requisiti:

• Associati al patogeno.
• Presenti in numero sufficiente a formare una densità.
• Resistente agli stress ambientali e ai disinfettanti.
• Facilmente rilevabile e numerati e chiaramente distinguibili.
• Sempre presenti in presenza del patogeno.

M.o. indicatori

• E. coli e coliformi: indici di contaminazione fecale (forse ci sono altri patogeni intestinali).
• Streptococchi fecali.
• Clostridi solfito riduttori.

E. coli è facilmente distruttibile da trattamenti termici o durante il congelamento. È indicatore di contaminazione fecale. Risultato negativo di E. coli non dice che gli altri patogeni enterici non ci sono: primo indicatore di contaminazione fecale delle acque (potabilità). 1895 è diventato il m.o. di riferimento per la presenza di patogeni nelle acque.

Coliformi

Bastoncellari, Gram -, fermentano il lattosio, asporigeni. Generi Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, Klebsiella.

Crescita:

• T tra i -2 e i +50°C.
• Ph: 4,4 - 9,0.
• Crescita in substrati minimi contenenti una sola fonte di C e N. possono crescere nell’intestino umano.
• Crescita in presenza di Sali biliari che inibiscono i Gram +.
• Fermentano il lattosio e producono gas. Usando un terreno differenziato con il lattosio si possono individuare.

Distribuzione:

• Risiedono nel tratto intestinale degli animali a sangue caldo.
• Sono presenti nell’aria, nella polvere, nelle mani, sulle superfici e dentro a molti alimenti.

Risulta impossibile eliminarli negli alimenti freschi e congelati. Si possono trovare in piccole quantità e se trattati con calore vengono eliminati. Se dopo il trattamento li ritroviamo allora c’è stata una contaminazione post processo.

Enterococchi

30 ceppi diversi. Faecium, faecalis sono indicatori di qualità dell’acqua, si ritrovano associati ad altri ecosistemi come nei vegetali (non sono intestinali). Molti ceppi differenti:

• Intestinale: indice contaminazione fecale.
• Vegetale: non indice di contaminazione fecale.

Solfito riduttori

Anaerobi, Gram +, sporigeni, vivono tra 0-50°C, a ph 5. Si trovano nell’acqua, nel suolo, nell’intestino umano, animale e nelle feci. Clostridium perfringens (patogeno), Clostridium putrefattivi, bifermentans, putri.

M.o. indicatori di processo

Servono per valutare la qualità del processo: indica l’idoneità delle condizioni di processo e servono per prevedere la shelf life. Sono gruppi di m.o. che ci danno indicazioni sullo stato microbiologico:

• M.o. aerobi totali.
• Enterobacteriaceae.
• Lieviti e muffe.

Requisiti

• Presenti e rilevabili.
• Crescita e numero sono correlati con la qualità.
• Rilevabili e numerabili facilmente.

Indicano o dovrebbero indicare se l’applicazione di una tecnologia, in grado di inibire o inattivare i m.o., ha determinato o meno l’effetto previsto. Per i trattamenti termici, i m.o. termosensibili sono indicatori di processo.

Qualità sanitaria

Presenza di m.o. patogeni: non devono nuocere al consumatore. I fattori di rischio biologici possono entrare in contatto con gli alimenti in qualsiasi momento.

• Bisogna ridurre la percentuale di probabilità della presenza dei m.o. (GMP).
• Bisogna impedire che i m.o. presenti trovino un buon ambiente (tecnologia).

Pericoloso: agente patogeno in dosi non sufficienti per scatenare lo stato morboso. Nocivo: valore che può scatenare l’evento morboso. Rischio: substrato + carica microbica: probabilità che un pericolo si verifichi. Pericolo: substrato + agente biologico: situazione in cui si può trovare un alimento. È impossibile garantire la sicurezza assoluta. Si può garantire con alcune percentuali. La dose necessaria a scatenare un morbo dipende dalla sensibilità individuale dei consumatori. Gli individui maggiormente a rischio sono: bambini, deboli, anziani, ospedalizzati, gravidanza, immunodepressi, disturbi metabolici.

Malattie da alimenti

Dipendono da:

• Scarsa igiene personale
• Contaminazione crociata
• Manipolazione scorretta
• Attrezzature sporche
• Portatori sani
• Cottura errata
• Insetti e roditori
• Scorretta consumazione

Buona qualità microbiologica: assenza di m.o. patogeni e/o loro tossine. Bisogna partire con una materia prima con buona carica microbica.

Fonti m.o.

Sono ubiquitari. La presenza di diversi m.o. è data dal fatto che usano diverse fonti di C e energia, inoltre hanno alta capacità di adattamento. Negli alimenti sono sempre frutto di contaminazione:

• Primari: produzione primaria, m.o. naturalmente presenti nell’alimento.
• Secondaria: ambiente, aria, acqua, suolo, piante, animali.

Vie di trasmissione:

• Animali.
• Ambiente.
• Uomo.

Il prodotto finito ha una flora microbica che riassume la storia di produzione e conservazione. L’entità della contaminazione dipende da:

• Igiene di produzione.
• Rispetto igiene lavorazione.

Tutti gli alimenti hanno dei m.o., variano di numero in base al tipo e condizionano la velocità della comparsa dell’alterazione, condizionano la sanità di un alimento. La velocità e intensità del processo alterativo variano in funzione di molti parametri: in generale: Va = cm x am /ca. Più è attivo più si degrada l’alimento velocemente: direttamente proporzionale. Le condizioni dell’alimento influenzano la crescita (ph, T, trattamento termico, NaCl): indirettamente proporzionale.

Contaminazioni primarie

Suolo: habitat complesso, molte specie (molti ceppi), anche spore. Suoli non sono tutti uguali: diversi m.o. Acqua: lavaggio, risciacquo macchine, ingredienti, uso personale, coadiuvante tecnologico. Si cercano coliformi fecali, enterococchi, perfringens. M.o. del suolo, m.o. origine fecale, muffe, lieviti. Si trovano nell’acqua contaminata. Rapporto coliformi fecali e enterococchi: < 1: contaminazione vegetale. >1: contaminazione umana. Aria: m.o. veicolati da particelle di pulviscolo: ambiente ostile in cui nessun germe si moltiplica. Perlopiù Gram +.