Gestione e Sicurezza dei Prodotti Alimentari PDF - Università San Raffaele

Docente Alessandra De Bruno Lezione Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari  Alessandra De Bruno Obie&vi: 1. Igiene dei prodotti alimentari; 2. Cause di alterazione degli alimenti: 1. Cause biologiche; 2. Cause chimic...

Docente Alessandra De Bruno Lezione Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari  Alessandra De Bruno Obie&vi: 1. Igiene dei prodotti alimentari; 2. Cause di alterazione degli alimenti: 1. Cause biologiche; 2. Cause chimico-fisiche 3. Teoria degli ostacoli Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 2 di 24  Alessandra De Bruno 1. Igiene dei prodotti alimentari insieme di regole attuate per conservare e/o “Igiene” migliorare lo stato di salute dell’uomo. “Igiene degli insieme di precauzioni che dovrebbero essere ado?ate durante la produzione, manipolazione e distribuzione degli alimenA affinché il alimen-” prodo?o desAnato all’uomo sia soddisfacente, innocuo e salutare. Il D.Lgs. 155/97 definisce come igiene dei prodotti alimentari: “tutte le misure necessarie per garantire la sicurezza e la salubrità dei prodotti alimentari” Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 3 di 24  Alessandra De Bruno Principio cardine delle tecnologie alimentari: Gli alimen7 freschi lascia7 a se stessi, vanno incontro, più o meno rapidamente, una serie di trasformazioni fisiche e chimiche che li rendono spesso incommes7bili. Occorre conoscere le cause Quindi: delle alterazioni degli alimenti per contrastare il processo di deterioramento degli alimenti. Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 4 di 24  Alessandra De Bruno Le perdite di prodo6o e la riduzione della qualità degli ortaggi, nel percorso che va dal campo alla tavola, sono molto variabili e dipendono da innumerevoli fa6ori, tra cui: Specie; Genotipo; Tipo di prodotto; Epoca, modalità e qualità alla raccolta; Condizioni ambientali prima, durante e dopo la raccolta; Modalità, tempi e temperature nel corso della prima lavorazione; Trattamenti igienizzanti, condizionamento, imballaggio ed eventuali trattamenti post- raccolta. Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 5 di 24  Alessandra De Bruno 2. Alterazioni degli alimen6 …sono trasformazioni «positive e negative» dei componenti chimici di un alimento variazioni delle proprietà nutrizionali e sensoriali, e delle caraAerisBche tecnologiche Le cause di alterazione possono essere di tipo: fisico (calore e luce) chimico (ossigeno, presenza di eccesso o di carenza di acqua) biologico (enzimi presenti nell’alimento o nei microrganismi) Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 6 di 24  Alessandra De Bruno Tali alterazioni sono dovute: Ø a fenomeni chimici che avvengono spontaneamente nell’alimento; Ø alla presenza e allo sviluppo di microrganismi. I microrganismi trovano nell’alimento un ambiente adatto per svilupparsi e moltiplicarsi e di conseguenza, determinano una serie di alterazioni. Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 7 di 24  Alessandra De Bruno I fenomeni alterativi che avvengono negli alimenti si possono suddividere in varie tipologie: ü cambiamento di alcuni caratteri sensoriali dell’alimento, es. colore, odore, sapore, (microrganismi e/o fenomeni chimici); ü produzione di sostanze tossiche (degradazione chimica o biologica); ü produzione di sostanze tossiche da parte dei microrganismi. Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 8 di 24  Alessandra De Bruno 2.1 Cause Biologiche Le principali reazioni di degradazione (idrolisi e ossidazione) sono catalizzate da: Enzimi presenti Insetti, vermi e Microrganismi Macrorganismi nell’alimento (di origine roditori animale o vegetale). Trovano nell’alimento un terreno adatto per la loro crescita e riproduzione, perché ricco in composti organici. Sono presen) nelle cellule che L’azione microbica si esplica in due modi: formano l’alimento (perossidasi, - Alterazione dei caratteri organolettici e del valore nutritivo (es. idrolisi delle proteine, idrolisi e lipasi, pep)dasi, glicosidasi). Essi irrancidimento, fermentazioni, ossidazione); fuoriescono dalle cellule e avviano - Compromissione della salubrità (processi di processi di autoges)one cellulare. decomposizione che possono causare disturbi intestinali o diventare veicolo di malattie infettive. Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 9 di 24  Alessandra De Bruno 2.1.1 Microrganismi responsabili delle alterazioni degli alimenti: Batteri, Funghi, muffe e lieviti Temperatura Influenza i processi metabolici, la morfologia cellulare, la velocità di accrescimento e la morte del microrganismo. Accelera le reazioni biochimiche, la Fattori ambientali e crescita microbica velocità di duplicazione e provoca danni alle componenti termolabili della cellula. L’azione combinata di questi due effetti, permette di stabilire, per ogni specie una temperatura minima, una temperatura ottimale una temperatura massima. Temperature di accrescimento t° °C minime t° ottimali t° massime Psicrofili -5/+5°C 15/20°C 30/35°C Mesofili 10/25°C 25/40°C 35/50°C Termofili 25/45°C 45/60°C 70/90°C GesAone e sicurezza dei prodoB alimentari 10 di 24  Alessandra De Bruno Umidità e pressione osmotica La maggior parte dei microrganismi non si sviluppa in sostanze che contengono oltre il 65% di soluti (eccetto le muffe xerofile). I batteri tollerano bene le pressioni osmotiche basse (alcune specie sono già inibite in salamoie al 5-10% di NaCl). I microrganismi osmofili (batteri, muffe, lieviti) crescono anche ad elevate concentrazioni di zucchero e sale. pH Quasi tutti i batteri hanno un pH di accrescimento ottimale vicino alla neutralità (alcune eccezioni riescono a crescere a pH inferiore a 3 o maggiore di 9). Le muffe crescono in un intervallo di pH compreso tra 2 e 9 (optimum 6). I lieviti si riproducono bene a pH bassi (3-4). Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 11 di 24  Alessandra De Bruno Presenza o assenza di O2 Rispetto all’ossigeno atmosferico i microrganismi si suddividono in: - aerobi obbligati (crescono solo in presenza di ossigeno; - anaerobi obbligati, che crescono solo in assenza di ossigeno; - aerobi facoltativi che crescono si in presenza che in assenza di ossigeno. Le muffe sono per lo più aerobie e crescono bene con abbondante apporto di O2. La maggior parte dei lieviti è aerobia facoltativa. Radiazioni Le radiazioni sono tutte letali per i microrganismi. L’azione microbicida varia in base al tipo di radiazione e all’intensità. GesAone e sicurezza dei prodoB alimentari 12 di 24  Alessandra De Bruno Presenza di sostanze chimiche Molti composti chimici hanno azione microbiostatica e microbicida, esempio: q acidi: azione inibitrice degli acidi inorganici è dovuta all’abbassamento del pH, mentre quella degli acidi organici sembra legata particolarmente alla natura chimica dell’anione. q basi: l’effetto inibente nei confronti delle proteine. q antibiotici: possono uccidere i microrganismi a concentrazioni minime rispetto ad altre sostanze. Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 13 di 24  Alessandra De Bruno 2.1.2 Fonti di contaminazione microbica - Materie prime già contaminate all’origine - Contaminazione ambientale - Contaminazione dovuta alle pratiche di lavorazione Microflora Uomo endogena Utensili da lavoro Microflora Alimenti Processi di superficiale lavorazione Aria, acqua, Contenitori e ambienti suolo di conservazione GesAone e sicurezza dei prodoB alimentari 14 di 24  Alessandra De Bruno 2.2 Cause Chimico-fisiche Ossigeno Radiazioni Calore Variazioni nel contenuto di acqua Es. Irrancidimento ossidativo Es. Luce e raggi UV, L’elevata temperatura, Caratterizzato da 3 fasi: facilita la disidratazione Sia per disidratazione sono responsabili di 1)Iniziazione o induzione (in degli alimenti e influisce (avvizzimento dei vegetali) reazioni radicaliche a cui si sviluppano i radicali) sulla qualità. che per assorbimento di catena 2) Propagazione Indirettamente causa umidità (dannoso per gli (irrancidimento o 3) I radicali si stabilizzano con alterazioni, in quanto alimenti essiccati. perdita del valore formazione di composti organici accelera le reazioni Es. l’aumento di umidità nutri)vo, per vari (aldeidi e chetoni, chimiche ed enzimatiche favorisce lo sviluppo di inaGvazione delle responsabili dell’odore di e la riproduzione muffe, lieviti, batteri e vitamine); rancido). microbica rancidità dei grassi L’alterazione è favorita da: Luce, alte temperature, presenza di metalli, presenza di lipossidasi. Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 15 di 24  Alessandra De Bruno 3. Problematiche dovute a contaminanti chimici AKraverso gli alimenL il consumatore può assumere sostanze chimiche che potrebbero provocare un’intossicazione o un vero e proprio avvelenamento. Di solito l’effeKo di tali sostanze sull’organismo appare più lentamente rispeKo alle malaPe provocate da microrganismi patogeni. Le sostanze chimiche assunte tramite gli alimenti, capaci di creare problemi di natura sanitaria all’uomo possono dividersi in: sostanze presenti nella normale composizione dell’alimento (veleni dei funghi); sostanze estranee alla normale composizione dell’alimento e che quindi possono pervenire su di esso solo tramite una contaminazione. Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 16 di 24  Alessandra De Bruno La provenienza esterna di tali sostanze è molto eterogenea, in quanto possono pervenire sull’alimento tramite: contaminazioni volontarie (uso non appropriato di additivi); contaminazioni accidentali (residui di trattamenti in agricoltura o negli allevamenti, residui di trattamenti di detersione e disinfezione, scarichi industriali, presenza di inquinamenti ambientali; cessione di molecole tossiche da parte degli impianti industriali, delle attrezzature o da parte dei materiali utilizzati per il confezionamento e l’imballaggio; neoformazione di sostanze tossiche nell’alimento durante i processi tecnologici dovute a danni termici, reazioni chimiche non controllate, uso di sostanze non adatte Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 17 di 24  Alessandra De Bruno 4. Problematiche dovute a contaminanti fisici Gli alimenA possono risultare contaminaA da parAcelle fisiche che possono determinare vari effeT: lesioni a carico dell’apparato digerente; effeT psicologici negaAvi; veicolazione di germi patogeni. Principalmente tali contaminazioni avvengono in maniera accidentale sia a carico delle materie prime (in particolare quelle di origine vegetale) sia durante le varie fasi di lavorazione, confezionamento e conservazione. Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 18 di 24  Alessandra De Bruno La conoscenza dei costituenti chimici degli alimenti e delle loro proprietà specifiche è indispensabile nello studio delle Scienze e Tecnologie degli alimenti Qualsiasi processo di trasformazione comporta conseguenze più o meno marcate sui componenti stessi. Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 19 di 24  Alessandra De Bruno 5. La teoria degli ostacoli Gli stessi fattori di crescita possono essere utilizzati dall’uomo come armi contro i microrganismi In pratica, un fattore di crescita per un microrganismo può essere utilizzato come “ostacolo” al suo stesso sviluppo. I trattamenti di conservazione e risanamento degli alimenti si basano quindi sull’applicazione della cosiddetta teoria degli ostacoli. Gli ostacoli possono avere un effetto più o meno energico sullo sviluppo microbico secondo l’intensità con cui vengono utilizzati. Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 20 di 24  Alessandra De Bruno Esempi di applicazione della teoria degli ostacoli: a) i batteri si trovano in condizioni critiche quando il pH ambientale scende sotto 4,5. Se l’alimento viene acidificato aggiungendo sostanze acide, verrà creato un ambiente inadatto alla sopravvivenza e allo sviluppo microbico. L’acidificazione deve essere quindi dosata in modo da creare un ostacolo ma al contempo non alterare eccessivamente il gusto del cibo. b) l’applicazione del calore: un alimento cotto fornisce sicuramente più garanzie igieniche rispetto ad uno crudo (ma attenzione alle temperature e al tempo). Le alte temperature sono quindi un ostacolo molto efficace ma devono essere ben dosate per non indurre alterazioni nutritive e organolettiche negli alimenti trattati. c) Il cambiamento dell’atmosfera a contatto con l’alimento o l’eliminazione dell’ossigeno: rappresentano degli ostacoli che però hanno un grado di efficacia meno elevata perché, come abbiamo detto, molti germi sono abbastanza indifferenti al tipo di atmosfera in cui si trovano. Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 21 di 24  Alessandra De Bruno È quindi fondamentale dosare l’intensità dell’ostacolo in modo che, da una parte, sia efficace contro i microrganismi alteranA e/o patogeni ma, nello stesso tempo, non pregiudichi i cara?eri nutriAvi e organoleTci dell’alimento. Un’oTma alternaAva è quella dell’uso combinato di più ostacoli in modo da sfru?arne l’effe?o sinergico che perme?e di usare tali elemenA a livelli moderaA e o?enere ugualmente delle oTme garanzie igieniche e conservaAve. Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 22 di 24  Alessandra De Bruno Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 23 di 24  Alessandra De Bruno Gestione e sicurezza dei prodotti alimentari 24 di 24