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trascinate sul suolo e sui vegetali. Nonostante infatti l’elevata attività dell’acqua della maggior parte dei

vegetali, il basso valore di pH (della frutta in particolare) porta i miceti ad essere una delle principali

cause delle alterazioni dei prodotti vegetali.

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

cinerea); ha un ruolo determinante nell’alterazione delle fragole. Questa stessa muffa può svilupparsi

anche sull’uva, portando ad un’asciugatura degli acini e ad un aumento del contenuto zuccherino. I vini

prodotti con queste uve sono considerati “speciali” (es. il Passito).

Attività dell’acqua

5. I microrganismi per moltiplicarsi, oltre ad idonee condizioni di temperatura, pH, nutrienti, presenza o

assenza di O , necessitano assolutamente di acqua. Per attività dell’acqua si intende la frazione di

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acqua che, in un determinato prodotto, non è legata chimicamente (acqua libera) ed è quindi

disponibile per reazioni chimiche e biologiche e, di conseguenza, per lo sviluppo microbico.

L’attività dell’acqua (aw) viene espressa in un valore adimensionale compreso tra 0 e 1 ed è

rappresentata da Aw = P / P dove P è la pressione di vapore dell’acqua nel prodotto e P è la pressione

0 0

di vapore dell’acqua pura per una medesima temperatura. Un valore di aw pari a 0 indica la totale

assenza di acqua libera; un valore pari 1 indica la presenza di acqua totalmente libera. Es. la farina ha

aw = 0,6 ; la carne ha invece un’aw =0,97/0,99 ed è per questo che è un alimento molto deperibile.

Ogni microrganismo presenta un valore minimo di aw al di sotto del quale non si sviluppa e un valore

ottimale dove invece la velocità di duplicazione è massima. Dal momento che la diminuzione di aw ha

effetto principalmente batteriostatico numerosi processi di conservazione degli alimenti si fondano

proprio sull’abbassamento dell’aw all’interno di un determinato prodotto. Questo effetto può essere

ottenuto:

- mediante l’aggiunta di soluti, come ad es. in tutti quei prodotti che prevedono la salagione (pesce sotto

sale, salumi etc) o lo zuccheraggio (marmellate, sciroppi)

- mediante la sottrazione di acqua e quindi la concentrazione dei soluti e dei colloidi della matrice

alimentare stessa.

Microbiologia degli insaccati

6. Gli insaccati sono ecosistemi molto complessi in quanto sono il risultato delle trasformazioni

microbiologiche, biochimiche, fisiche e sensoriali che avvengono a carico di un impasto carneo

costituito da parti magre, grasso (esclusivamente di suino) e vari ingredienti e/o additivi (sale,

spezie), insaccati in budelli naturali o artificiali, nel corso della loro maturazione in determinate

condizioni di umidità e temperatura. L’azione combinata di enzimi endogeni e quelli prodotti dalla

complessa microflora determinano le tipiche caratteristiche del prodotto.

Microflora autoctona: Micrococchi, Stafilococchi, Enterococchi, Pediococchi

Starter selezionati: Lb. Curvatus, Lb. sakei, St. carnosus, Penicillium nalgiovanis etc

Gli starter in generale sono una miscela di batteri che apportano differenti azioni utili.

Principali modificazioni ad opera di starter selezionati e microflora autoctona:

1- modificazione dell’aspetto esteriore: il budello diventa traslucido e si ricopre di una patina di batteri,

lieviti e muffe (tra queste Penicillium nalgiovanis è la muffa più impiegata sul budello)

2- i lattobacilli e i pediococchi sono in grado di utilizzare carboidrati e proteine producendo lattato, utile

alla coagulazione proteica e a conferire la struttura del salame; alcuni lattobacilli inoltre producono

batteriocine, proteine con azione antibatterica.

3- Kocuria e stafilococchi sono per lo più inseriti per l’azione microbica data dalla riduzione dei nitrati a

nitriti (aggiunti per mantenere il colore rosso vivo tipico del salame) e sono inoltre in grado di prevenire

l’irrancidimento e di migliorare il sapore finale (in quanto spesso contengono delle lipasi).

Gli insaccati possono tuttavia anche essere contaminati da una vasta gamma di microrganismi (alterativi

e patogeni) il cui numero e tipologia dipende strettamente dalle condizioni di macellazione, trasporto,

conservazione e di trasformazione.

Principali alterazioni degli insaccati:

1- irrancidimento —> ad opera di muffe (non desiderate) e sporigeni

2- putrefazione —> ad opera di Clostridium, Bacillus…

3- rigonfiamento —> ad opera di Clostridium, Coliformi, batteri lattici eterofermentanti

4- inverdimento —> ad opera di Lactobacillus

5- inacidimento —> ad opera di batteri lattici, coliformi

Principali patogeni degli insaccati:

Listeria monocytogenes (carne suina), Salmonella, Escherichia Coli verotossici, ammine biogene,

Toxoplasma (carne suini e gatti) etc. 3

Microbiologia dei prodotti vegetali fermentati

7. I prodotti vegetali fermentati sono tutti quei prodotti 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 e spontanea anche a livello industriale. In alcuni prodotti invece

l’uomo ha implementato questa fermentazione e altri ancora vanno inoculati. Un esempio di

fermentazione spontanea sono i crauti: i cavoli vengono puliti e tagliati, si aggiunge sale (2-5%) e dal

momento che su questo prodotto sono naturalmente presenti batteri lattici e una microflora di base, si ha

una fermentazione naturale (avviata dal Leuconostoc) che dura 2-4 settimane con produzione di lattato e

anidride carbonica. Anche i cetriolini seguono lo stesso processo solo che in questo prodotto vengono

inoculati i batteri lattici e si aggiunge una maggiore concentrazione di sale. Il sale svolge varie importanti

funzioni:

- 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

Micotossine e tossicologia

8. Le micotossine sono metaboiliti secondari prodotti da alcune specie di muffe e funghi. Si formano

durante la fine della fase di crescita esponenziale, quando grandi pool di precursori metabolici primari

come aa, acetato, piruvato e così via si accumulano e non sembrano avere alcun significato apparente

per l’organismo che li produce, rispetto alla crescita o al metabolismo.

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, di cui 20 correlate al consumo

umano ed animale. Esistono 4 tipi di tossicità:

➡ Acuta —> causa danni al fegato o ai reni

➡ Cronica —> causa cancro al fegato

➡ Mutagena —> causa danni al DNA

➡ Teratogena —> causa cancro nel feto

Il controllo delle muffe risulta molto difficile perchè si tratta di contaminazioni ambientali e ambienti sterili

di crescita non sono possibili. Sul campo quindi è difficile controllare la contaminazione, tuttavia per

diluire l’impatto della crescita di muffe sul prodotto si può agire nelle fasi di trasporto, conservazione, a

livello dell’animale e prima della distribuzione al consumo. Inoltre si possono effettuare delle procedure di

screening attraverso UV per evidenziarne la presenza (fluorescenza delle aflatossine). Tra le micotossine

più importanti troviamo:

1. LE AFLATOSSINE —> tra cui le più importanti sono quelle prodotte da Aspergillus.

2. L’OCRATOSSINA A —> prodotta da Penicilli quali il P. verrucosum e il P. expansum.

3. LA PATULINA —> Viene prodotta da Penicilli quali il P. verrucosum e il P. expansum.

4. FUMONISINE —> Sono prodotte da funghi del genere Fusarium

5. ZEARALENONE —> Micotossina prodotto da Fusarium graminearum, F. culmorum

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.

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…).

Indicatori di tipicità

11. A seconda del ruolo che i microrganismi rivestono negli alimenti, possiamo suddividerli 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)

Gli indicatori di tipicità sono tutti quei microrganismi le cui attività metaboliche sono utili al conferimento

delle caratteristiche sensoriali di un determinato prodotto (yogurt, formaggi…). Sono infatti presenti

naturalmente nel prodotto, oppure possono essere aggiunti perchè favoriscono determinate

trasformazioni di sapore, tessiture etc utili. Se presenti, il loro sviluppo viene privilegiato nel substrato a

seguito di particolari condizioni (condizioni ideali di crescita). Possono essere presenti come microflora

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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 vinificazioni

Ruolo negativo e positivo dei batteri lattici

12. I batteri lattici sono un gruppo di batteri così chiamati perchè in grado di fermentare gli zuccheri con

produzione di acido lattico. A seconda se producono solo acido lattico o altri composti si dividono in:

Omolattici (o omofermentanti), cioè coloro che producono solo acido lattico e anidride carbonica e

Eterolattici (o eterofermentanti) ossia coloro che producono oltre ad acido lattico anche piccole quantità

di altri composti secondari quali acido acetico, etanolo etc.

Ruolo positivo: I batteri lattici vengono utilizzati in tutto il mondo per fermentare i cibi, in particolare

modo i derivati del latte come yogurt, formaggi, burro etc ma anche alimenti a base di verdure, pesce,

carne e salsicce. I migliori sistemi di lievitazione del pane (lieviti naturali), si avvalgono anch'essi

dell'attività fermentante di batteri lattici. Queste fermentazioni oltre a migliorare la conservabilità

permettono lo sviluppo di sapori e consistenze caratteristiche di quel determinato alimento. Tra i

batteri lattici, Streptococcus thermophilus e alcune specie del genere Lactococcus sono importanti

colture starter e/o protettive, utilizzate in particolare nella produzione di yogurt e formaggi. Ad esempio la

produzione dello yogurt è favorita dall'attività di simbiosi tra due specie di batteri: Streptococcus

thermophilus e Lactobacillus bulgaricus, dove ciascuna specie stimola la crescita dell’altra. Alcune

specie del genere Bifidobacterium, invece in qualità di probiotici, svolgono un ruolo importante nel

ristabilire l’equilibrio batterico intestinale sia negli uomini che negli animali.

Ruolo negativo: Data la loro capacità di fermentare gli zuccheri i batteri lattici sono tuttavia

particolarmente temuti quando non è il momento giusto per la loro azione ad es. durante la

fermentazione spontanea dei mosti (fermentazione alcolica). In questo tipo di fermentazioni i lieviti

riescono a prendere il sopravvento e convertono lo zucchero in alcol (che risulta tossico per gli altri

microrganismi) e anidride carbonica. Alcuni batteri lattici tuttavia riescono a sopravvivere in quanto non

soffrono la carenza di ossigeno (alcuni sono anaerobi) e possono creare delle alterazioni sgradevoli

causate dalla produzione di acido lattico, mannito etc. I batteri lattici inoltre influenzano la shelf-life del

latte e dei prodotti da esso derivati.

Basse temperature

13. La temperatura è uno dei fattori che influenza la crescita microbica e il suo controllo risulta pertanto

fondamentale per limitarne al minimo la crescita. Ogni microrganismo presenta infatti un minimo e un

massimo di temperatura alla quale può proliferare. In generale, l’utilizzo delle basse temperature è un

ottimo metodo per impedire o limitare la crescita microbica. Moltissimi microrganismi infatti non riescono

a sopravvivere a temperature più basse di -5°C. La conservazione degli alimenti con le basse

temperature può avvenire mediante:

- refrigerazione —> consiste nell’abbassamento della temperatura tra 0 e 6°C. Ha effetto batteriostatico

su molti microrganismi. L’effetto chiaramente dipende dal tipo di microrganismo e dal tempo di

permanenza

- congelamento —> consiste nell’abbassamento della temperatura al di sotto di 0°C e fino a -40°C. Ha

effetto batteriostatico e battericida.

I microrganismi insensibili al congelamento sono: spore batteriche, tossine, enzimi e proteine in generale

I microrganismi relativamente resistenti sono: spore di eumiceti, gram+ e virus

I microrganismi sensibili sono: gram-, eumiceti, protozoi ed elminti. 5

Virus e malattie alimentari

14. I Virus sono parassiti endocellulari obbligati di dimensioni molto piccole (inferiori ai batteri, ordine

dei nm). Al contrario dei batteri non necessitano di nutrienti: per replicarsi hanno unicamente bisogno di

una cellula. Sono costituiti da acido nucleico (DNA o RNA), proteine e 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.

La trasmissione dei virus può avvenire in vari modi:

‣ da persona a persona (per via oro-fecale, aerosol etc)

‣ dagli alimenti (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 come terme o

piscine).

Sono sufficienti poche particelle per scatenare la malattia inoltre, 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.

Esempi di virus alimentari:

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.

Muffe e lieviti: ruolo negli alimenti

17. Muffe e lieviti raggruppano un insieme di specie diverse tra di loro, alcune delle quali sono patogene per

l’uomo (a causa anche della produzione di micotossine) mentre altre sono importanti perchè partecipano

alla produzione di alcuni alimenti e permettono di conferire loro determinate caratteristiche in termini di

sapore, consistenza etc.

Ruolo positivo: I lieviti si sviluppano in presenza di zuccheri e sono importanti nel settore alimentare

perché fermentano i carboidrati producendo alcool e anidride carbonica. Vengono perciò utilizzati nella

produzione del vino e della birra e per far lievitare il pane: infatti, l’anidride carbonica prodotta è un gas e

fa gonfiare la pasta del pane, della pizza e di tutti gli altri alimenti lievitati. Per quanto riguarda le muffe,

alcune specie presenti sulla pelle dei salami svolgono un ruolo fondamentale nella maturazione e

nell’affinamento degli insaccati intervenendo in diversi processi, come la regolazione del grado di

umidità, la disacidificazione e la proteolisi , e influenzano notevolmente la formazione del gusto del

prodotto. Anche in alcuni formaggi le muffe svolgono un ruolo molto importante, basti pensare alle muffe

del gorgonzola, fondamentali per conferire al formaggio un gusto particolare.

Ruolo negativo: Non tutte le muffe provocano alterazioni gradevoli dei cibi; Gli alimenti più suscettibili

alla contaminazione da muffe tossigene sono i prodotti vegetali, soprattutto cereali, semi oleaginosi,

legumi e frutta secca, ossia alimenti con bassa attività dell’acqua. Ad esempio muffe del genere

Penicillium si ritrovano spesso sugli agrumi (arance, limoni) dove formano una patina blu-verdastra,

mentre nei cereali e nelle farine si può ritrovare l’Aspergillus. Le muffe patogene che contaminano i cibi

possono causare tossinfezioni alimentari, con conseguenti sintomi quali vomito e diarrea; Alcune delle

micotossine prodotte da queste muffe sono infatti molto tossiche. Tra queste in particolare modo, le

aflatossine (prodotto da Aspergillus), l’ocratossina A e la patulina (prodotte da Penicilli). Le

contaminazioni sono molto difficili da controllare perchè si tratta di contaminazioni ambientali, ma

ambienti di crescita sterili non sono possibili. 6


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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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