Qualità e sicurezza microbiologica nei sistemi alimentari

QUALITÀ E SICUREZZA MICROBIOLOGICA NEI SISTEMI ALIMENTARI

Sostenibilità ambientale: capacità di mantenere qualità, equilibrio e riproducibilità delle risorse naturali, anche

ambientale dell’alimentazione:

per le generazioni future. Problemi correlati alla sostenibilità

• pressione demografica sta esaurendo la capacità del pianeta di nutrire l’umanità;

La

• Il riscaldamento globale fa diminuire i terreni coltivabili;

• Guerre;

• Land grabbing: uno stato benestante o una sua società multinazionale compra a basso costo una terra in

paesi poveri. occupazione. È utile riflettere su come la “fame

Sostenibilità economica: capacità di generare reddito e del

sia “reddito”

mondo” un problema di e non di produzione, ossia i soggetti che non riescono a sfamarsi sono in

tale condizione in quanto indigenti e non perché la produzione globale di alimenti sia insufficiente. Inoltre,

hanno un numero sempre inferiore di occupati poiché l’elevata introduzione di

settori come la pastorizia

tecnologie rende tali professioni non sufficientemente remunerative. Cosa coltiviamo, quanto e come

mangiamo ha un grosso impatto sul pianeta (es. costa di più produrre soia rispetto a frumento, costa di più

produrre carne bovina rispetto ai cereali). Il consumo di insetti come fonte di nutrimento potrebbe risolvere il

problema della sostenibilità economica; la ripugnanza a riguardo è una peculiarità Europea.

Sostenibilità sociale: capacità di garantire condizioni di benessere umano (salute, sicurezza e istruzione)

sociale dell’alimentazione riguarda la sicurezza

equamente suddivisi sulle classi sociali. La sostenibilità

alimentare, intesa come:

• Food security: possibilità economica di procurarsi sufficiente cibo a sopravvivere. Riguarda 4 miliardi

di persone; circa 1 miliardo di persone non ha il reddito necessario per vivere.

• (per

Food safety: possibilità di comprare cibo sicuro e idoneo al consumo far ciò è necessario un

Riguarda 2 miliardi di persone (es. Marocco…).

reddito idoneo).

• possibilità di avere un’elevata qualità di spesa

Food quality: alimentare (adeguata in termini di calorie

e nutrienti, congrua ai propri gusti ed usanze, varia, ecc). Riguarda mezzo miliardo di persone,

principalmente nei paesi occidentali.

sarà l’argomento

La food safety principale di questo corso: il consumatore ha diritto di aspettarsi che il cibo e

siano “safe”, “suitable”,

le bevande che consuma ossia che non contengano nulla di dannoso alla salute, e ossia

all’aspettativa del consumatore.

soddisfino le esigenze nutrizionali e corrispondano Le malattie trasmesse

attraverso consumo degli alimenti sono costose da guarire e possono causare danni anche notevoli alle

produzioni industriali, al commercio e al turismo (necessità di un sistema HACCP efficiente). Si stima che

ogni anno negli Stati Uniti vengano spesi 31 miliardi di dollari per risolvere problemi dovuti a microorganismi

quanto l’abitudine di consumare pasti fuori

nella produzione alimentare. Tali patologie sono in aumento in

casa è sempre più frequente per necessità e per piacere; è anche in aumento il consumo di piatti pronti e

semilavorati (RTE e RTC), spesso veicolo di patogeni. Le malattie trasmesse attraverso consumo degli alimenti

possono essere causate da:

• Agenti fisici come radionuclidi e materiali estranei (es. pezzi di vetro);

• Agenti chimici quali sostanze naturali tossiche (es. cianuro), contaminanti ambientali/inquinanti

nell’ambiente), contaminanti agronomici/zootecnici,

persistenti (meno utilizzati oggi, ma ancora presenti

residui di lavorazione (es. detergenti, lubrificanti), additivi impropriamente usati, sostanze di

neoformazione (soprattutto quando si trattano con calore i prodotti alimentari);

• Agenti biologici: microorganismi (batteri, protozoi, funghi, ecc), parassiti, tossine, micotossine, tossine

algali, metaboliti di origine microbica, prioni (proteine mutate).

Per rintracciabilità si intende sistema di documentazione che consente di controllare e identificare la storia

della singola unità alimentare prodotta, dalla materia prima fino al consumo. Può essere aziendale o di filiera.

La seconda è raccomandata, ma obbligatoria solo nel caso di carne bovina e prossimamente anche avicola e

suina, uova fresche e latte fresco pastorizzato di alta qualità. La produzione di prodotti biologici e i prodotti a

marchio di qualità (vino, olio EVO, formaggio, ecc) spesso presenta una rintracciabilità di filiera. 1

Legislazione alimentare

I principi generali della legislazione alimentare dettati dal regolamento 178/2002 del Parlamento Europeo e

del Consiglio sono:

• Tutela della salute del consumatore;

• Salvaguardia della libera concorrenza;

• Cura del benessere degli animali;

• Difesa del principio di precauzione (in Europa si può mettere sul mercato un prodotto solo si è

dimostrato che non può far male al consumatore).

L’igiene disciplina medica che mira ad ottenere la salute dell’individuo

è la e della collettività attraverso

l’applicazione di provvedimenti personali e sociali che conservano e promuovono il benessere fisico e psichico

dell’organismo. L’igiene è lo strumento essenziale per prevenire le conseguenze negative sullo stato di salute

del consumatore e sull’economia degli operatori dovute alla malattie trasmesse con gli alimenti e alle

alterazioni degli alimenti. Ogni operatore del settore alimentare ha la responsabilità che il cibo prodotto sia

Bisogna perciò “progettare” la sicurezza alimentare (“safety by design”):

sicuro e idoneo. prima di produrre

un alimento, si deve già pensare a come far sì che sia idoneo e sicuro. Alla base della produzione alimentare

ci devono essere:

• Buone pratiche agricole e di pesca;

• Buone pratiche di allevamento e benessere animale;

• Buone pratiche di igiene: adeguata rete idrica, acqua potabile, sistema fognario efficiente;

• HACCP.

La sicurezza di un alimento è principalmente assicurata da:

• Disegno del prodotto:

o Formulazione;

o Selezione e controllo delle materie prime, dei semilavorati e quindi dei fornitori;

o Scelta del packaging in quanto protezione: confezionamento primario (monodose), secondario

(attorno a 6-8 confezioni) e terziario (grande produzione).

• Disegno del processo:

o Formazione del personale;

o Applicazione dei piani HACCP;

o Applicazione delle Good Hygienic Practices;

o Applicazione delle Good Manufacturing Practices.

Classificazione tassonomica e funzionale dei microorganismi

La tassonomia è la scienza che permette la creazione di un albero filogenetico dei microorganismi, fatto in

base ad analisi comparative di sequenze nucleotidiche. I regni che comprendono microorganismi sono

Per l’identificazione

Bacteria, Archea e Eukarya (o Eukaryota) comprendente Fungi e Protista. dei

microorganismi vengono sequenziate alcune regioni del DNA ribosomiale: due batteri sono della stessa specie

omologia dell’operone 16S rRNA con l’eccezione della Pseudomonas fluorescens (a volte

se la % di è > 97%

– l’operone ribosomiale del

<50%) e di Escherichia coli Shigella (a volte >98%). Si prende in considerazione

16S rRNA perché è altamente conservato (universale), è stabile ed è trascritto, ma non tradotto quindi non si

ha degenerazione del codice.

Classificazione funzionale dei microorganismi nel settore alimentare

• Microorganismi utili o indispensabili: comprendono i costituenti (positivi) del microbiota, i

probiotici ed i microorganismi pro-tecnologici spontanei o innestati (es. batteri fermentanti,

microrganismi impiegati nella produzione di prodotti come yogurt, kefir, birra, ecc). Comprendono:

batteri lattici, bifidobatteri, proprionobatteri, batteri acetici, saccaromiceti e muffe per la produzione

di prodotti lattiero-caseari (es. formaggi erborinati come il brie). 2

• Microorganismi patogeni o tossigeni: sono un pericolo per salute del consumatore, sebbe spesso non

cambino le caratteristiche sensoriali del prodotto (non ci accorgiamo della loro presenza). Dai più

grandi ai più piccoli sono: elminti, protozoi, muffe, batteri (infezioni, tossinfezioni, intossicazione),

virus, prioni (proteine mal-ripiegate che causano patologie come la TSE).

• Microorganismi indicatori o alteranti: la loro concentrazione indica lo stato igienico di un alimento, lo

stato di alterazione o lo stato qualitativo e la loro presenza comporta un cambiamento sensoriale del

prodotto. Si dividono in:

o Batteri indicatori dello stato igienico/di pulizia:

▪ Carica mesofila aerobia (impropriamente detta anche carica microbica totale);

▪ Enterobatteriacee;

▪ Staficolocchi coagulasi positivi.

o Batteri indicatori di contaminazione fecale:

▪ Eescherichia coli;

▪ Clostridi solfito riduttori.

o Batteri alteranti indicatori di shelf-life:

▪ Lieviti;

▪ Muffe.

Le malattie trasmesse con gli alimenti possono essere classificate in:

• Infestazioni: aggressione di un tessuto da parte di un parassita, solitamente un metazoo (es. elminte);

• Infezione: aggressione di una cellula da parte di un microrganismo (protozoo, bacterio, virus, ecc) il

quale può anche penetrarvi;

• produzione di tossine all’interno dell’ospite in seguito a germinazione

Tossinfezione in senso stretto:

di spore. Nel campo alimentare sono date da batteri sporigeni, bacillus e clostridium

• assunzione da parte dell’ospite della tossina batterica o fungina preformata

Intossicazione:

nell’ambiente.

INFESTAZIONI

Le parassitosi causate dal consumo di alimenti sono dovute a eucarioti pluricellulari appartenenti al regno degli

animali (metazoi) e unicellulari appartenenti al regno dei protisti (protozoi). Essendo parassiti, devono essere

ospitati da una specie animale per compiere il loro ciclo vitale. Il ciclo vitale può essere definito diretto quando

avviene in un’unica specie ospite, indiretto quando avviene in più specie. Per ospite definitivo si intende la

specie ospite in cui avviene la riproduzione sessuata. La principale modalità di trasmissione è quella che

il parassita viene ingerito dall’ospite per mezzo di

coinvolge il circuito oro-fecale: acqua o alimenti contaminati

dalle sue uova, cisticerchi, cisti; l’ospite infestato scarica attraverso le feci uova, larve o adulti del parassita.

Gli elminti possono essere distinti in sessi oppure essere ermafroditi, mentre i protisti presentano una doppia

polarità (riproduzione sessuata per meiosi).

(dal gredo έλμινς, vermi)

Elminti

Il ciclo vitale degli elminti può essere diretto o indiretto, tuttavia si ha sempre un ospite definitivo in cui avviene

la riproduzione sessuata. La modalità di trasmissione coinvolge il circuito oro-fecale (6F). Le

sia nell’ambiente che nell’ospite. Alcuni ospiti possono essere

uova/cisti/cisticerchi si possono trovare infestati

Gli elminti causano un’infestazione alimentare,

per anni poiché i parassiti possono incistarsi in tessuti target.

attaccano e degradano un tessuto (es. intestino) dando danno tissutale:

• Per azione meccanica (aderenza o penetrazione);

• Azione biochimica (necrosi del tessuto infestato);

• Reazione immunitaria (infiammazione persistente);

• Danno nutrizionale per deprivazione o esaurimento dei nutrienti.

Ciò causa solitamente una grave enterite non autolimitante con febbre, vomito, diarrea, dolore, spossatezza,

disidratazione, malnutrizione, deperimento e talvolta morte. 3

Nematodi Cestodi Trematodi

Forma Cilindrici Piatti segmentati Piatti non segmentati

Individui maschili e

Sesso Ermafroditi Ermafroditi

femminili o ermafroditi

Struttura boccale con Uncini con sistema di

Organi di aderenza Sistema di suzione

appendici suzione

Presente fino all’ano

Canale intestinale Assente Presente fino al cieco

Copertura Cuticola Tegumento Tegumento

Trichinella Spiralis Taeniae Fascicola Hepatica

Trasmissibili per Enterobius Vermicularis Echinococcus Granulosus Clonorchis Sinensis

via alimentare Anisakis Simplex Diphyllobothrium Latum Opisthorchis

Nematodi

Trichinosi (Trichinella spiralis)

È detta trichinosi l’infestazione da trichine, vermi cilindrici di ridotte dimensioni (2mm). La trichina ha una

unica cavità che funge da tratto digestivo e le larve possiedono uno stilo per penetrare nella mucosa intestinale.

Dopo ingestione di carne cruda (salumi suini) o poco cotta in cui presenti forme di resistenza, le cisti liberano

le larve nello stomaco dell’ospite che migrano nell’intestino tenue, dove diventano individui adulti. Dopo

fecondazione si generano larve che in parte sono scaricate all’esterno con le feci e in parte penetrano la mucosa

intestinale, risalgono attraverso i vasi linfatici e si insediano nel tessuto muscolare, ove si incistano e

rimangono latenti per anni. Le trichine parassitano l’intestino dell’uomo e di molti animali (maiale, cinghiale,

topo, ratto, cane, gatto, carnivori; serbatoi animali). Di solito gli alimenti coinvolti nella trasmissione del

parassita sono quelli derivata dalla selvaggina perché gli allevamenti sono controllati da presidi veterinari.

L’ospite finale è il suino.

Controllo e prevenzione

• Presidi veterinari presso gli allevamenti:

o Cura degli animali;

o Igiene ambientale;

o Lotta ad infestazioni da roditori;

• Presidi veterinari al macello (a campione):

dell’animale ante mortem

o Ispezione

o Ispezione dei tessuti muscolari post mortem (guanciale, diaframma, muscoli intercostali);

• Buone pratiche di produzione:

o Uso esclusivo di acqua potabile (non contaminata da materiale fecale);

Mantenimento dell’igiene ambientale e dell’impianto;

o

o Formazione del personale;

• Precauzione nella preparazione alimentare (temperatura è fattore determinante):

o Cottura al cuore del prodotto (almeno 75°C per 30’’);

o Oppure congelamento (almeno -18°C per 96 h);

o Astensione dal consumo (religione ebraica, islamica, vegetarianismo).

Ossiuriasi o Enterobiasi (Enterobius vermicularis)

Tipica parassitosi infantile in quanto le uova di Enterobius sono comuni nel suolo ed i bambini mettono tutto

in bocca. Gli ossiuri, agenti eziologici, sono vermi cilindrici di colore bianco di ridotte dimensioni (4 mm). Le

uova ingerite dall’ospite si schiudono nell’intestino crasso e si trasformano in larve. Nell’intestino crasso gli

individui adulti si coniugano e le femmine migrano nella zona perianale liberando le uova. Gli ossiuri non

l’ospite principale sono i primati, in particolare l’uomo.

hanno ospiti intermedi, il serbatoio naturale è il suolo e

l’acqua

Gli alimenti coinvolti sono non potabile, il cibo sporco di suolo e gli alimenti contaminati da materiale

fecale. 4

Controllo e prevenzione

• Controllo delle acque;

• Gestione dei sistemi di potabilizzazione dell’acqua;

o Trattamento delle fonti;

o Gestione delle reti distributive

o Gestione dei sistemi fognari;

o Gestione dei reflui;

• Uso di acqua potabile;

• Igiene ambientale nella filiera alimentare e in agricoltura;

• Formazione personale nella filiera alimentare e in agricoltura.

Anisakiasi (Anisakis simplex)

L’anisakiasi è un’infestazione all’acidità

da vermi cilindrici di lunghezza 2cm. Essi resistono dello stomaco,

poiché possiedono uno strato protettivo esterno che permette loro di superare la barriera gastrica. Le larve

penetrare nella mucosa gastrica. L’uomo è mentre l’ospite finale sono i

possono perfino ospite accidentale,

mammiferi marini. Responsabili della trasmissione della patologia sono i prodotti ittici contaminati (pesce,

molluschi).

Controllo e prevenzione

• Presidi veterinari presso gli allevamenti ittici:

o Cura e dieta degli animali;

o Igiene ambientale;

o Lotta ad infestazioni da roditori;

• Presidi veterinari alla raccolta del pescato (a campione):

o Ispezione dei tessuti muscolari post mortem;

• Precauzione nella preparazione alimentare (Reg. CE 853/2004):

o Cottura al cuore del prodotto (almeno 60°C per 1’);

o Congelamento (almeno -20°C per 24 h);

o Salagione (concentrazione salina >10% per almeno 45 giorni);

o Aceto, vino e limone NON HANNO effetto sulla sopravvivenza degli elminti.

Cestodi

Teniasi (Taenia saginata da bovino e Taenia solium da suino)

da tenie, vermi piatti lunghi da pochi millimetri a metri. L’estremità anteriore

La teniasi è l’infestazione delle

tenie è munita di apparato boccale, detto scolice, avente ventose e rostrello uncinato che funge da organo di

fissazione alla mucosa dell’intestino tenue. Il corpo è formato da segmenti detti proglottidi, contenenti gli

riempiono di uova quando fecondate. L’uomo è ospite accidentale,

apparati digerenti e sessuali; queste si

bovini e suini sono gli ospiti principali. Le tenie non hanno un apparato digerente, ma ogni segmento assorbe

nutrienti direttamente dall’intestino.

Controllo e prevenzione

• Presidi veterinari presso gli allevamenti:

o Cura degli animali;

o Igiene ambientale;

o Lotta ad infestazioni da roditori;

• Presidi veterinari al macello (a campione):

Ispezione dell’animale ante mortem

o

o Ispezione dei tessuti muscolari post mortem (guanciale, diaframma, muscoli intercostali);

• Buone pratiche di produzione: 5

o Uso esclusivo di acqua potabile (non contaminata da materiale fecale);

Mantenimento dell’igiene ambientale e dell’impianto;

o

o Formazione del personale;

• Precauzione nella preparazione alimentare (