MICROBIOLOGIA D E G L I A L I M E N T I

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1 MICROBIOLOGIA D E G L I A L I M E N T I

2 Microbiologia degli Alimenti COSA STUDIA? La provenienza e il significato delle varie specie microbiche presenti nell alimento il loro comportamento durante i processi tecnologici la loro influenza durante la conservazione i processi biochimici conseguenti al metabolismo microbico.

3 Microbiologia degli Alimenti OBIETTIVI DEL CONTROLLO MICROBIOLOGICO: Stabilire le varie fonti di contaminazione del prodotto in esame valutare il rispetto o meno delle norme igieniche di lavorazione e conservazione per la presenza od assenza di particolare gruppi microbici valutare a seconda delle condizioni di conservazione del prodotto, il momento in cui compariranno i primi fenomeni alterativi e pertanto stabilire la durata del periodo di conservazione seguire l esatto susseguirsi di certi processi fermentativi indispensabili per la produzione di particolari alimenti (latti fermentati,prodotti di salumeria ecc.) ed eventualmente correggerli eliminare dal commercio tutti quei prodotti contaminati da germi patogeni, o loro tossine nocive per l uomo

4 Microbiologia degli Alimenti QUANDO UN ALIMENTO E SICURO? Se si presenta in ottimo stato di maturazione non presenta modificazioni dei caratteri organolettici conseguenti all azione nociva delle varie cause di alterazione Non presenta pericoli biologici, chimici, fisici

5 FATTORI DI RISCHIO AGENTI BIOLOGICI - Virus - Batteri - Muffe - Protozoi e parassiti - Acari PROVENIENZA - Dalle materie prime - dalle macchine ed impianti - dalle strutture edilizie - dai servizi ausiliari - dall ambiente esterno - da insetti ed altri animali infestanti - dal personale

6 FATTORI DI RISCHIO AGENTI CHIMICI - Additivi - Coadiuvanti tecnologici - Contaminanti ambientali - Detergenti e disinfettanti - Metalli pesanti - Plastificanti e additivi plastici - Presidi sanitari - Radioisotopi - residui di farmaci - Tossine naturali - Tossine di neoformazione PROVENIENZA - Dalle materie prime - dalle macchine ed impianti - dalle strutture edilizie - dai servizi ausiliari - dall ambiente esterno - da insetti ed altri animali infestanti - dal personale

7 FATTORI DI RISCHIO AGENTI PARTICELLARI - Frammenti di legno, metallo, plastica, sassi, vetro e organici da insetti e animali infestanti PROVENIENZA - Dalle materie prime - dalle macchine ed impianti - dalle strutture edilizie - dal personale

8 QUALITA E realizzata dalla PRODUZIONE e non dal CONTROLLO 1. HACCP 2. VERIFICA IN LINEA PER CONTROLLO DI PROCESSO 3. RISORSE A) disponibilità di ambienti igienici B) disponibilità di impianti sanificabili C) personale

9 LINEE NUOVE IN MICROBIOLOGIA ALIMENTARE Sviluppo di ricerche per la produzione di alimenti microbiologicamente sicuri applicazione delle conoscenze acquisite nella pratica industriale

10 EVOLUZIONE NELLA DETERMIZIONE DELLA SICUREZZA MICROBIOLOGICA Analisi del prodotto finito HACCP (analisi dei rischi e dei punti critici di controllo) LISA (introduzione longitudinale dell assicurazione di sicurezza)

11 LIMITI DEL CONTROLLO MICROBIOLOGICO Distribuzione non omogenea dei batteri patogeni nella massa del prodotto o nei singoli componenti del lotto produttivo presenza di cariche bassissime di patogeni, caratterizzati da particolare virulenza, i quali possono sfuggire alla ricerca analitica (Shigella) presenza di patogeni non batterici, dai virus ai protozoi agli elminti

12 Prerequisiti STABILIMENTI E LOCALI DI PRODUZIONE Immobili ed impianti conformi alle Buone Pratiche di Produzione e Distribuzione APPROVVIGIONAMENTO DELLE MATERIE PRIME Materie prime ed ingredienti della migliore qualità microbiologica MODALITA DI LAVORO Ove possibile adottare trattamenti microbicidi/statici come terza linea di difesa contro contaminazione potenzialmente pericolose CONSERVAZIONE Prevenire la perdita dell integrità microbiologica intrinseca od acquisita

13 Prerequisiti PERSONALE Educazione e motivazione del personale addetto alle attività produttive a seguire le procedure operative prescritte MONITORAGGIO Valutazione dell evoluzione microbica di prodotti finiti in condizioni definite di conservazione ATTENZIONE AL GIUDIZIO DEL CONSUMATORE Attenzione e considerazione per le preoccupazioni del pubblico sui temi della salute

14 Microbiologia degli Alimenti MOSSEL (1983) La chiave del controllo microbiologico della sicurezza igienica così come della proliferazione microbica negli alimenti sta nella conoscenza ed applicazione dei principi dell ecologia microbica ECOLOGIA MICROBICA: scienza delle relazioni tra microbi ed il loro ambiente, che determinano la loro crescita, la sopravvivenza o la morte. INFLUENZE ABIOTICHE Natura chimica, fisica e tecnologica BIOTICHE Interazione di differenti microbi nel medesimo abitat

15 NECESSITA DEL CONTROLLO MICROBIOLOGICO DEGLI ALIMENTI 1. PROTEZIONE DELLA SALUTE DEL CONSUMATORE agenti patogeni responsabili di infezioni, tossine, virosi valutazione della sicurezza igienica (microbiologia analitica) 2. PROTEZIONE DELLA QUALITA DEL PRODOTTO - agenti non patogeni, ma causa di perdita di qualità nutrizionale e organolettica, e di conseguente ingente danno economico - previsione della shelf-life dell alimento 3. PROMUOVERE LA QUALITA DEL PRODOTTO - microrganismi come strumento di processo per la conservazione e/o la trasformazione dell alimento - microbiologia della fermentazione industriale (microbiologia di controllo di processo)

16 PRINCIPI DI ECOLOGIA MICROBICA Grande varietà di microflora iniziale Pressione selettiva di fattori ecologici Comunità microbica caratteristica per ciascun tipo di alimento Associazione ecologica deterioramento specifico

17 - utili BATTERI - dannosi - pericolosi LE ALTERAZIONI DEGLI ALIMENTI DI ORIGINE MICROBICA DIPENDONO: - specie microbica contaminante - entità della contaminazione - modalità di conservazione - natura dell alimento ALTERAZIONI PRIMARIE ALTERAZIONI SECONDARIE

18 FATTORI CHE INFLUENZANO LA CRESCITA MICROBICA TEMPERATURA Temp. di crescita Temp. ottimale psicrofili - 5 C + 20 C + 15 C mesofili + 5 C + 10 C/+ 45 C/+50 C +32 C/+ 37 C termofili + 20 C + 41 C 70 C + 80 C + 55 C La temperatura esercita un azione selettiva, le specie microbiche che si sviluppano a temperature prossime ai loro limiti massimi e minimi, presentano una lag fase e dei tempi di duplicazione molto più lunghi di quelli che si hanno alle temperature ottimali di crescita. LIMITI INFERIORI DI CRESCITA Batteri - 8 C LIEVITI - 12 C MUFFE - 17 C

19 FATTORI CHE INFLUENZANO LA CRESCITA MICROBICA OSSIGENO aerobi anaerobi facoltativi Le muffe sono aerobie, i lieviti sviluppano meglio in aerobiosi, mentre i batteri contengono specie anaerobiche e specie anaerobiche. Ph I batteri preferiscono un Ph vicino alla neutralità anche se esistono specie, come i produttori di acidi le quali sono favorite nello sviluppo da una certa acidità del substrato, ed altre come i proteolitici, le quali possono sviluppare in ambienti fortemente alcalini, come si verifica nell albume d uovo. Le muffe, pur preferendo un ambiente alcalino possono sviluppare in un range vasto da 2,0 a 8,5. I lieviti preferiscono un ambiente acido intorno a 4,0-4,5 e non sviluppano in ambiente alcalino. Il Ph può inibire lo sviluppo o il metabolismo di un microrganismo (Cl. Botulinum a Ph 4,5)

20 FATTORI CHE INFLUENZANO LA CRESCITA MICROBICA A w quantità d acqua disponibile che rappresenta il rapporto tra la pressione del vapore del prodotto e la pressione del vapore dell acqua, alla stessa temperatura e alla stessa pressione ambiente. Il valore di A w di un alimento è influenzato dall umidità dell aria in cui esso è conservato. L acqua in un alimento è resa indisponibile: aumentando la concentrazione di soluti presenza di colloidi idrofili presenza di acqua cristallizzata

21 VALORI MINIMI DI A W PER LO SVILUPPO BATTERI 0,91 LIEVITI 0,88 MUFFE 0,80 BATTERI ALOFILI 0,75 MUFFE XEROFILE 0,75 LIEVITI OSMIFILI 0,60 In generale un alimento molto povero di acqua, come il pane sarà alterato dalle muffe, uno contenente grandi quantità di soluti sarà alterato da muffe xerofile, lieviti osmofili o batteri alofili, alimenti come carne, uova, latte subiranno l azione nociva dei batteri.