Studio degli effetti della termizzazione sulla contaminazione da Escherichia coli STEC nel pecorino tradizionale dell'italia Centrale

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1 Studio degli effetti della termizzazione sulla contaminazione da Escherichia coli STEC nel pecorino tradizionale dell'italia Centrale F. Pomilio Luigi Iannetti IZS Abruzzo e Molise «G. Caporale» Laboratorio Nazionale di Riferimento per Listeria monocytogenes L. Lanni IZS del Lazio e della Toscana «M. Aleandri» I risultati della ricerca corrente condotta dall Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell Abruzzo e del Molise. Anno 2016

2 Contesto sperimentale Disegno sperimentale e specificità Norme di riferimento Risultati sperimentali Comparazione osservato modelli predittivi Conclusioni

3 Progetto di ricerca corrente IZS LER IZS PLV IZS Ve IZS LT IZS UM Enti coinvolti e cooperazione IZS SA IZS AM IZS PB IZS Me IZS SI ISS «Sviluppo e validazione di modelli matematici di microbiologia predittiva per la documentazione scientifica della sicurezza igienico sanitaria dei prodotti tradizionali italiani» a) Studiare: le caratteristiche microbiologiche e chimico fisiche di prodotti tradizionali lo sviluppo modelli e funzioni matematiche b) Valutazione dell impatto di fattori intrinseci ed estrinseci c) Attivazione di un network nazionale d) Implementazione Ars alimentaria Acquisizione e studio processi 20 pecorini Fasi Dettagli di fase Univocità terminologie MATRICE UNIVOCA

4 Ipotesi contaminazione: materia prima Curd treatments 37 C < 41 C T esperimento 41 C < 45 C T esperimento 45 C <52 C T esperimento 37 C 41 C 45 C Low Med High IZS AM IZS UM Strain Serogroup Genotype EF 348 O157 eae+ EF 358 O157 eae+ EF 390 O157 eae+ E. Coli O157: enumerazione + assenza/presenza LAB: enumerazione Microrganismi 30 C: enumerazione Coliformi: enumerazione ph Proteine Grassi T polivalente

5 Norme di riferimento Regulation 2073/2005 Article 3 (2) As necessary, the food business operators responsible for the manufacture of the product shall conduct studies in accordance with ANNEX II, specifications for physico chemical characteristics of the product, omissis and consultation of available scientific literature..omissis predictive mathematical tests to investigate the ability of the appropriately inoculated microorganism..omissis studies to evaluate the growth or survival of the micro organisms omissis GUIDANCE DOCUMENT on Listeria monocytogenes shelf life studies for ready to eat foods, under Regulation (EC) No 2073/2005 of 15 November 2005 on microbiological criteria for foodstuffs EURL Lm TECHNICAL GUIDANCE DOCUMENT for conducting shelf life studies on Listeria monocytogenes in ready to eat foods (ver.3 June 2014)

6 Regulation 853/2004 amd Annex III Section IX: Raw Milk, Colostrum, Dairy Products and Colostrum Based Products Chapter II. Requirements for Heat Treatment (a) Pasteurisation is achieved by a treatment involving: (i) a high temperature for a short time (at least 72 Cfor15 seconds); (ii) a low temperature for a long time (at least 63 Cfor30 minutes); or (iii) any other combination of time temperature conditions to obtain an equivalent effect, such that the products show, where applicable, a negative reaction to an alkaline phosphatase test immediately after such treatment. 10,00 8,00 IZS UM E. coli O157 produzione 41 & 45 C 6,00 Log UFC/g 4,00 2,00 cont L1 cont L2 0, formatura salamoia Ore

7 innalzamento a T < 60 C per t X DOE mod raffreddamento a T 37 C CONTROLLO INPUT Feedback Thermal treatment Verifica delle caratteristiche OUTPUT E. Coli O157 Log 10 X Polivalente T (Massa Display) t treat max T max & mean Registrazioni e Frequenza Verifiche di processo E. Coli O157 Log 10 X n Validazione

8 Polivalente Logger_1 Logger_2 Logger_3 Media_L1&L2 Riscaldamento T (Massa Display) mean: 1,75 C max: 4,25 C min: 1,2 C T_prodotto_display 08:16:01 08:21:01 08:26:01 08:36:01 08:41:01 08:46:01 08:50:01 08:55:01 09:00:01

9 Logger_1 Logger_2 Logger_3 Media_L1&L2 Raffreddamento T (Massa Display) T_prodotto_display mean: 0,77 C max: 1,95 C min: 0,5 C 09:12:01 09:15:01 09:20:01 09:25:01 09:27:01 09:28:01 09:29:01 T Riscaldamento: Massa >> Display Raffreddamento: Massa < Display Riscaldamento per T Pastorizzazione

10 7,00 6,00 5,65 5,77 5,41 5,10 mean 57,3 c termizzazione_17_02_ ,0 60,0 5,00 4,74 4,94 3,88 50,0 4,00 3,61 40,0 3,00 3,43 3,37 2,94 3,12 3,25 30,0 2,00 20,0 1,00 Media_L1&L2 Log_Stec Log_Labc Log_Colif 10,0 0,00 0,07 Log_Stec Log_Labc Log_Colif 0,0

11 Logc_Stec Comparazione osservato predittiva 5,41 5,10 4,94 4,47 3,88 3,63 3,61 3,43 3,37 3,01 2,38 t ,07 Applicazione di ComBase C_mean EcStec_OBS C_mean EcStec_Com_B

12 5,41 5,10 3,37 Applicazione di ComBase Dati osservati + modellizzati Dati modellizzati 2,38 0, ,08 0,08 0,07 C_mean EcStec_OBS C_mean EcStec_Com_B

13 6 5 D VTEC_L2_pecorino y = 0,1476x + 4,9898 R² = 0,8241 Log sopravvissuti Log sopravvissuti Lineare (Log sopravvissuti) tempo (min) max death rate max death rate in brodo 8,835(calcolato con DM Fit) 12,536(da combase per E. coli) 13

14 Cinetica di inattivazione La realtà non è così semplice. interazione di effetti molteplici log 10 (N) Più di un sito per cellula: parete cellulare, ribosomi, RNA, enzimi. Etereogenità delle cellule: Genetica o fenotipica. Etereogenità del processo: T, ph, alimento Cellule bloccate 1 (b) (d) (a) (c) exposure to stress (e) Curve di inattivazione: Log linear (a); convessa o concava (b,c); bifasica (d)

15 N 0 Initial contamination Per treatment N(t) Survivors Treatment intensity fluctuation t,t, ph, aw Post treatment recovery, incubation or storage conditions Competition between pathogens and microflora Are all survivors able to grow? (T, ph, aw)

16 Modelli predittivi & challenge tests altre occasioni per ulteriori approfondimenti Grazie a tutto lo staff e.. Per avermi sopportato così a lungo F. Pomilio A.F. Sperandii P. Tucci G. Centorotola L. Iannetti R. Salini (Covepi Statistica&GIS)