Microbiologia degli alimenti

PATOGENI

Gli alimenti vanno incontro a deterioramento delle caratteristiche sensoriali per cause microbiologiche. Bisogna: estendere la shelf life degli alimenti; cercare di eliminare la microflora non desiderata in superficie; rallentare la proliferazione microbica. Per ottenere questo bisogna partire da un substrato in buone condizioni organolettiche e in ottime condizioni microbiologiche. C'è una contaminazione iniziale a livello della materia prima che dipende dalla quantità e dal tipo di microrganismo; poi durante la raccolta e la conservazione può avvenire un'ulteriore contaminazione o crescita; con l'aggiunta di ingredienti e con la trasformazione può avvenire un'ulteriore contaminazione, crescita e distribuzione di microrganismi; e questo avviene anche durante la conservazione o l'uso in case o ristoranti. Per "tecnologia degli ostacoli" si intende l'uso di più tecniche di conservazione, con.l'obiettivo è abbattere la carica microbica, inattivare gli enzimi responsabili di fenomeni degradativi e creare un ambiente ostile per i microrganismi alteranti e patogeni nell'alimento allo scopo di mantenere una elevata qualità microbiologica, sensoriale e nutrizionale. I fattori che influenzano la shelf-life degli alimenti e sui quali si agisce con la hurdle technology sono: temperatura, pH, aw, Eh, microflora antagonista. Sono esempi di ostacoli: trattamento termico, congelamento, refrigerazione, variazione dell'attività dell'acqua, variazione del potenziale di ossidoriduzione, l'uso di conservanti, la flora microbica competitiva. Gli ostacoli possono essere applicati sequenzialmente, per esempio una serie di fasi di trasformazione, oppure insieme, per esempio l'uso di una certa formulazione per ridurre l'aw e il pH. I principi di conservazione degli alimenti: asepsi, rimozione di microrganismi e prevenzione dellacontaminazione;rallentamento della crescita microbica; distruzione dei microrganismi.(PARTE STORICA)

• Sicurezza =assenza di patogeni
• Stabilità =non subisce alterazioni
• Sterilizzazione =assenza di microrganismi (unalimento sterile è sicuro; un alimento sterile può essere stabile; un alimento sicuro può non essere sterile ma può essere stabile)

Metodi di conservazione:

• Il calore è utilizzato per conservare alimenti a temperature alle quali non crescono i batteri; bonificare alimenti con pastorizzazione o sterilizzazione.
• Il freddo è usato per conservare alimenti attraverso la refrigerazione e il congelamento.

Quando la temperatura supera i valori massimi di crescita, i microrganismi muoiono e questo effetto è in funzione del tempo di esposizione a quella determinata temperatura. La mortalità termica dei microrganismi è conseguente alla distruzione dei ribosomi. L'effetto delle alte temperature

Dipende dalla specie microbica, dalla sua fase di crescita e dalla sua carica microbica, dalla composizione dell'alimento, pH, attività dell'acqua, presenza di additivi. I microrganismi GRAM- sono più termosensibili dei GRAM+ e tra questi le forme bastoncellari sono più termosensibili delle forme cocciche. Questa differenza sembra sia dovuta alla quantità di mureina nella parete batterica di Gram- (solo 10%) e GRAM+ (fino all'80%). I microrganismi termofili sono più termoresistenti dei mesofili e questi più resistenti dei psicrofili. Esiste un gruppo di microrganismi definiti termodurici che nonostante non siano termofili sono in grado di sopportare le temperature di pastorizzazione del latte, quindi rivestono importanza nel settore lattiero-caseario. Le spore sono molto più resistenti delle rispettive forme vegetative. I miceti ed i lieviti sono molto più sensibili all'azione del calore rispetto ai batteri.

La resistenza termica delle endospore al trattamento termico è dovuta a: stato di disidratazione del protoplasto; presenza di acido dipicolinico complessato con ioni calcio; presenza di proteine.

Quando il microrganismo si trova in fase logaritmica presenta una sensibilità al calore maggiore rispetto a quando si trova in fase stazionaria. I microrganismi già sottoposti a stress (es: congelamento, essiccamento) risultano più sensibili all'azione di qualsiasi agente nocivo, quindi anche alla temperatura. Colture sviluppate alla loro massima temperatura di crescita o che hanno superato uno shock termico subletale diventano più termoresistenti. Più elevata è la carica microbica, maggiore è la temperatura richiesta per ottenere la morte dei microrganismi. I grassi e le proteine presenti nell'alimento favoriscono la sopravvivenza (poiché aumentano la resistenza) dei microrganismi alle alte temperature.

Trattamenti termici

effettuati su substrati acidi risultano più efficaci sui microrganismi (conserve e semi conserve). In alimenti con aw basso i microrganismi presentano una termoresistenza superiore a quella in ambiente umido; Quando gli alimenti sono sottoposti ad essicamento o addizionati di sale o zucchero (quindi aw diminuisce) la termoresistenza dei microrganismi aumenta. Alcuni additivi rendono i microrganismi più sensibili all'azione del calore. I trattamenti termici devono conciliare due obiettivi: ridurre le popolazioni microbiche a livelli accettabili; mantenere quanto più inalterate possibili le caratteristiche organolettiche dell'alimento. In base alla temperatura e alla durata del trattamento possiamo distinguere diversi trattamenti termici: - termizzazione, trattamento termico effettuato con combinazioni di temperatura inferiori a quelle di pastorizzazione; lo scopo è quello di abbassare il numero di microrganismi contaminanti un alimento, in

particolareinattivare parte della microflora deteriorante più termosensibile; è in grado di distruggere anche molti patogenienterici; questi trattamenti non assicurano il completo risanamento igienico dunque non sostituiscono itrattamenti di pastorizzazione; l'alimento così trattato non è stabile a temperatura ambiente.

pastorizzazione, trattamento termico a temperature inferiori a 100° con l'obbiettivo di distruggere le formevegetative in primis dei patogeni e ridurre l'attività enzimatica; coppie tempo temperatura stabile sulla base dellaeliminazione delle forme vegetative dei patogeni più termoresistenti; al trattamento di pastorizzazione sporebatteriche e batteri termodurici; distruzione di forme vegetative di molti gram + e gram- ma resistenza di sporebatteriche ed alcune eumicetiche; gli alimenti pastorizzati devono essere conservati con barriere aggiuntive spessousate in combinazione ) bassi ph, refrigerazione,

confezionamento ermetico o in atmosfere protettive,abbassamento dell'attività dell'acqua, aggiunta di conservanti)

cottura scottatura, la scottatura dei vegetali prima del congelamento (blanching) ha lo scopo di inattivare enzimiche provocherebbero alterazioni durante la conservazione e ridurre la maggior parte dei microrganismi checontaminano la superficie degli alimenti;

sterilizzazione commerciale, Trattamenti effettuati a temperature superiori ai 100° con l'obiettivo di eliminare siale forme vegetative che le spore di patogeni e alterativi. Consente di prolungare la shelf life del prodotto per tempipiù lunghi rispetto alla pastorizzazione e consentendo la conservazione del prodotto a temperatura ambiente.

CALDO Conserva= Prodotto alimentare confezionato in un recipiente ermetico ai gas, ai liquidi, ai microrganismi nellenormali condizioni d'uso, che ha subìto un trattamento termico, o altro trattamento autorizzato analogo negli

scopi, in grado di inattivare in modo irreversibile gli enzimi e di distruggere i microrganismi che possono alterare l'alimento o renderlo comunque non adatto all'alimentazione umana. Esistono due fondamentali categorie di conserve: - Conserve acide: pH ≤ 4,5. - Conserve non acide: pH ≥ 4,5. Sono quei prodotti trattati a temperatura di sterilizzazione dopo essere stati confezionati in recipienti a chiusura ermetica. Il trattamento termico assicura l'uccisione di tutti i microrganismi e degli enzimi mentre la confezione a chiusura ermetica ne evita la ricontaminazione. La temperatura necessaria per la sterilizzazione è condizionata dall'acidità. Le conserve acide sono prodotti con pH minore di 4,0. Per questi prodotti si possono usare trattamenti intorno a 100°C, infatti in questi prodotti possono sviluppare solo microrganismi acidofili che sono più sensibili all'azione delle alte temperature; invece le spore dei microrganismi termoresistenti possono sopravvivere a temperature più elevate.microrganismi sporigeni in ambiente acido difficilmente sono in grado di germinare e moltiplicarsi. Le conserve poco acide e non acide arrivano a pH fino 6.5; In questo tipo di prodotti può verificarsi lo sviluppo di molte specie microbiche anche se in genere sono i batteri sporigeni quelli alla base dei processi alterativi di questi alimenti; Le conserve non acide necessitano di trattamenti termici più elevati poiché qualora sopravvivessero spore al trattamento termico queste sono in grado di germinare data la bassa acidità. Semi conserve = Prodotti alimentari conservati la cui stabilità nel tempo, oltre che dal processo di conservazione adottato, è limitata dalle condizioni ambientali (basse temperature, mantenimento in atmosfera controllata). Sono quei prodotti in cui il trattamento termico, data la natura del prodotto, non può essere effettuato a temperatura di sterilizzazione. Necessitano quindi per la conservazione della catena del freddo.categoria anche i prodotti sott'olio o sott'aceto, purché siano stati sottoposti a un trattamento termico o altro trattamento autorizzato che garantisca la distruzione della maggior parte dei microrganismi e l'inattivazione degli enzimi. Le semi conserve devono essere etichettate con la dicitura "da conservare in frigorifero" o "a temperatura di 4-5°C". Inoltre, le semi conserve a qualsiasi pH possono essere conservate grazie a un trattamento tecnologico o all'aggiunta di sostanze in grado di inibire o rallentare la proliferazione microbica e l'attività degli enzimi che potrebbero renderle improprie all'alimentazione. Questi prodotti possono essere confezionati in contenitori o involucri più o meno ermetici.re le caratteristiche dei diversi tipi di prodotti alimentari e le loro esigenze di conservazione. In particolare, i prodotti surgelati o congelati richiedono temperature molto basse per mantenere la loro freschezza e qualità. I prodotti essiccati, liofilizzati, salati, acidificati o fermentati richiedono invece processi di conservazione diversi, come l'eliminazione dell'acqua o l'aggiunta di sostanze per preservarli. Infine, i prodotti sotto alcool o affumicati richiedono trattamenti specifici per garantire la sicurezza alimentare. Per progettare un processo di trattamento termico efficace, è quindi necessario conoscere le caratteristiche di ciascun tipo di prodotto e adattare le combinazioni di tempo e temperatura di conseguenza.