Microbiologia degli alimenti

Metabolismo dei carboidrati, proteine e lipidi

I carboidrati, le proteine e i lipidi sono i principali nutrienti che vengono metabolizzati nel nostro corpo. I prodotti finali di queste attività metaboliche possono causare modificazioni strutturali e sensoriali che percepiamo come alterazioni.

Carboidrati

I carboidrati complessi vengono dapprima degradati a zuccheri semplici e poi questi possono venire decomposti, in anaerobiosi, secondo 6 vie fermentative. In aerobiosi vengono demoliti attraverso la via respiratoria.

Proteine

Le proteine possono essere idrolizzate dagli enzimi microbici a polipeptidi (proteinasi), peptidi semplici (peptidasi) e amminoacidi. La decomposizione anaerobica delle proteine fino ad amminoacidi viene chiamata putrefazione. Gli amminoacidi possono venire decomposti in sostanze maleodoranti come ammine, anidride solforosa, solfuro di metile, mercaptani, ammoniaca, indolo. La produzione di istamina, che è un prodotto finale, può verificarsi se i pesci non vengono trattati in maniera opportuna dopo la pesca. I batteri proliferano, portando ad un accumulo di istamina e causando reazioni allergiche nel consumatore.

Il termine "sindrome sgombroide" indica una condizione causata dalla presenza di germi patogeni come S. aureus ed E. coli in alcuni alimenti. Per alcuni alimenti, il numero di questi germi deve essere pari a 0, mentre in altri casi è accettabile una presenza limitata.

Gli indicatori di salubrità sono microrganismi il cui numero per grammo o millilitro rappresenta un parametro di rischio per il consumatore. Questi microrganismi sono patogeni e responsabili di infezioni e intossicazioni alimentari. La moltiplicazione di questi microrganismi negli alimenti aumenta il rischio di malattie, mentre la loro diminuzione migliora la sicurezza d'uso. Gli indicatori di salubrità devono essere facilmente e rapidamente individuabili. Se non sono chiaramente patogeni, devono comunque possedere i medesimi requisiti di crescita e sviluppo. Raramente gli indicatori di salubrità causano alterazioni delle caratteristiche organolettiche degli alimenti.

La contaminazione degli alimenti è spesso causata dall'operatore. Si tratta di una contaminazione di natura biologica.

È una delle possibili …….CONTAMINAZIONE BIOLOGICAOrigina dall'aggressione delle derrate alimentari da parte di agenti biologici quali insetti volanti o striscianti, larve di insetti, escrementi di roditori, ecc.CONTAMINAZIONE MICROBIOLOGICAPresenza di microrganismi patogeni e saprofiti che derivano dalle materie prime, dai cicli di trasformazione o dal contatto con l'uomo. È più complessa da identificare perché non è macrosocpica e richiede una serie di tecniche per poter essere messa in evidenza.CONTAMINAZIONE DEGLI ALIMENTII microrganismi presenti negli alimenti sono il risultato di una contaminazione:CONTAMINAZIONE PRIMARIA➔ Dovuta a microrganismi presenti naturalmente nell'alimentoCONTAMINAZIONE SECONDARIA➔ Dovuta a microrganismi apportati dall'ambiente esterno e dagli operatori durante il processo di trasformazione, conservazione, distribuzioneAria polvere, umidità, aerosolSuolo terra, materiale fecale,

sporcoAcqua ambiente ricco di esseri viventi e di microrganismi

MODALITA’ DI CONTAMINAZIONE DEI CIBI

• ENDOGENA: all’origine (materie prime)
• ESOGENA: a livello di lavorazione

STOCCAGGIO: Depositi non idonei, scarsa pulizia delle celle frigo (promiscuità degli alimenti).

DURANTE LA MANIPOLAZIONE: Attrezzature e superfici di lavoro contaminate; Promiscuità cotto/crudo,sporco/pulito; Inosservanza delle norme igieniche personali.

DOPO LA PREPARAZIONE: Promiscuità cotto/crudo; Confezionamento in condizioni igieniche inadeguate.

PRESENZA DI INSETTI e RODITORI (problema per i depositi).

CONTAMINAZIONE DEGLI ALIMENTI

A seconda dell’alimento abbiamo contaminazioni diverse:

• Vegetali: microrganismi fitopatogeni (in grado di determinare malattie alla pianta) e microrganismi saprofiti (finché la pianta è integra)
• Animali: microrganismi zoopatogeni (in grado di determinare malattie negli animali) o microrganismi saprofiti della pelle, delle

mucose e dell'apparato gastro-intestinale, spoglie, deiezioni (materiale fecale, peli/piume) ZOONOSI: trasferimento di patogeni dall'animale all'uomo (questo tipo di trasmissioni sono altamente patogene per l'uomo). Superfici di lavorazione/conservazione/distribuzione (macchine dell'impianto, attrezzature, utensili e strumenti, tavoli di lavoro, superfici di stoccaggio, stoviglie) OSA: Manipolazione In primis le feci, mani che sono fonte di contaminazione anche di microrganismi residenti. Queste persone sono una fonte di contaminazione. Gli operatori del settore alimentare devono essere controllati periodicamente per quanto riguarda la colonizzazione del loro cavo orale. S. aureus è uno dei batteri che può causare intossicazioni alimentari perché alcuni stipiti producono una enterotossina che causano un'intossicazione importante soprattutto associata al consumo di alimenti a base di uova fresche. È così comune perché ci sono i

portatori sani.Modalità di contaminazione degli alimenti: OSA portatore sanoI patogeni sono eliminati principalmente attraverso le feci, il naso, la cute→Trasferiti attraverso le mani entrano in contatto con gli alimenti qui sopravvivono e/o si moltiplicano setrovano condizioni favorevoliFattori che influenzano lo sviluppo microbicoLa presenza e la moltiplicazione microbica negli alimenti e bevande sono determinate dalle condizioniambientali lungo tutto il processo produttivo.Condizioni fondamentali sono: acqua, fonti di carbonio e di energia, fonti di azoto e altri elementi.Fattori che influenzano lo sviluppo microbico negli alimenti• Temperatura (mesofili, termofili, psicrofili)• pH• Tensione di ossigeno• Attività dell’acqua (Aw)• Concentrazione salina• Composizione dell’alimentoTemperatura… Tecniche di conservazione degli alimentiCONGELAMENTO E SURGELAMENTO• La differenza tra tale tecnica di conservazione e il

congelamento è che nel primo caso le basse temperature vengono raggiunte più rapidamente fino al cuore dell'alimento, in questo modo l'acqua e i liquidi cellulari solidificando formano dei piccolissimi cristalli; nel congelamento, invece, i tempi più lunghi determinano la formazione di cristalli più grandi i quali nel processo di dilatazione provocano delle lesioni nei tessuti cellulari e, nella successiva fase di scongelamento, una maggiore perdita di liquidi. Il surgelamento è regolato da una precisa legislazione secondo la quale i cibi devono essere portati a una temperatura di -18 °C in un tempo massimo di 4 ore, una volta surgelati devono essere venduti in confezioni chiuse che riportino precise indicazioni relative alla conservazione e alla procedura ottimale di scongelamento e, inoltre, deve essere rispettata la catena del freddo senza interruzioni dall'iniziale surgelamento fino al momento dell'acquisto. Infatti lasostanza soluta rispetto al solvente.• L'essiccazione è un processo di rimozione dell'acqua da un alimento per ridurne l'attività dell'acqua e prolungarne la conservazione. Può essere ottenuta attraverso diversi metodi come l'essiccazione all'aria, l'essiccazione al sole, l'essiccazione in forno o l'essiccazione con l'uso di apparecchiature specializzate come essiccatori o liofilizzatori.• L'essiccazione può essere utilizzata per conservare diversi tipi di alimenti come frutta, verdura, carne, pesce, erbe aromatiche, ecc. Inoltre, può essere utilizzata per la produzione di alimenti liofilizzati, come caffè solubile, latte in polvere o zuppe istantanee.• Durante il processo di essiccazione, l'acqua presente negli alimenti viene rimossa, riducendo così l'attività dell'acqua e prevenendo la crescita di batteri, muffe e lieviti che richiedono un'alta attività dell'acqua per sopravvivere e riprodursi.• L'essiccazione può anche influenzare le caratteristiche organolettiche degli alimenti, come il sapore, l'aroma e la consistenza. Pertanto, è importante scegliere il metodo di essiccazione più adatto per preservare al meglio le qualità dell'alimento.• In conclusione, sia la surgelazione che l'essiccazione sono metodi efficaci per la conservazione degli alimenti, riducendo l'attività dell'acqua e prevenendo la crescita di microrganismi indesiderati.

concentrazione.

LIOFILIZZAZIONE

Consiste nell'allontanamento dell'acqua per sublimazione. Il prodotto finito ha un contenuto in acqua del 2-5% facilmente reidratabile. La liofilizzazione non distrugge la flora microbica.

ADDITIVI CONSERVANTI

I conservanti hanno lo scopo di distruggere la microflora presente negli alimenti per ritardarne i processi alterativi o per conservare nel tempo le caratteristiche chimico-fisiche e/o esaltarne favorevolmente particolari caratteristiche di aspetto, forma, sapore, odore.

Ruolo degli alimenti nella trasmissione delle infezioni microbiche

• Semplice veicolo
• Substrato di intensa moltiplicazione

FATTORI CHE COMPORTANO LA CONTAMINAZIONE DEGLI ALIMENTI... alcuni esempi

• Alimenti crudi inizialmente contaminati
• OSA portatori di agenti patogeni che toccano i cibi non destinati ad un successivo trattamento termico
• Contaminazione crociata tra cibi crudi e cotti
• Utilizzo di "avanzi" di cibo
• Approvvigionamento da fonti insicure (frutti di mare,
latte crudo, conserve alimentari casalinghe)- Conservazione in zone con condense o sgocciolamenti- Utilizzo improprio di fitofarmaci- Alimenti acidi a contatto con superfici contenenti metalli tossici (piombo, rame, ecc)... FATTORI CHE INFLUENZANO LO SVILUPPO MICROBICO - Mantenimento dei cibi a temperatura ambiente - Mantenimento al caldo ma ad una temperatura non sufficiente da impedire lo sviluppo microbico - Raffreddamento insufficiente (celle frigorifero non perfettamente funzionanti, conservazione infrigorifero di cibi caldi e in "grossi" contenitori) - Preparazione anticipata degli alimenti rispetto al consumo, senza l'adozione di adeguati sistemi di conservazione - Trasporto dei cibi a temperature inadeguate - Inadeguati valori di Aw e di pH FATTORI CHE INFLUENZANO LA SOPRAVVIVENZA MICROBICA - Alimenti contaminati e trattati con il calore per tempi e/o temperature insufficienti - Riscaldamento dei cibi cotti per tempi e/o temperature insufficienti - Conservazione a basse temperature per tempi e/o temperature insufficientiici, cioè quelli che possono causare malattie negli esseri umani. Questo piano prevede due classi di campionamento: la classe A per i microrganismi patogeni e la classe B per i microrganismi non patogeni. Ogni classe ha dei limiti di accettabilità specifici che devono essere rispettati. PIANO DI CAMPIONAMENTO A TRE CLASSI Questo piano viene utilizzato quando si prendono in considerazione sia i microrganismi patogeni che quelli non patogeni, ma anche le tossine e i metaboliti prodotti da questi microrganismi. Le tre classi di campionamento sono: classe A per i microrganismi patogeni, classe B per i microrganismi non patogeni e classe C per le tossine e i metaboliti. Anche in questo caso, ogni classe ha dei limiti di accettabilità specifici. È importante sottolineare che tutti questi controlli e analisi sono regolamentati dalla Commissione Europea attraverso i regolamenti emessi. Nel caso specifico, si fa riferimento al regolamento del 2005 sui criteri microbiologici applicabili ai prodotti alimentari. Alcuni operatori del settore alimentare hanno la possibilità di effettuare autonomamente le analisi necessarie. Questo significa che molte aziende hanno il loro laboratorio di microbiologia dove eseguono i controlli richiesti. In conclusione, la sicurezza alimentare è un tema di fondamentale importanza e richiede l'adozione di piani di campionamento adeguati per garantire la qualità e la salubrità dei prodotti alimentari.