Parametri Estrinseci che Influenzano la Crescita Microbica PDF

Professore Maria Luisa Savo Sardaro Argomento Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica  Maria Luisa Savo Sardaro FATTORI CHE INCIDONO SULLA CRESCITA DEI MICRORGANISMI NEGLI ALIMENTI...

Professore Maria Luisa Savo Sardaro Argomento Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica  Maria Luisa Savo Sardaro FATTORI CHE INCIDONO SULLA CRESCITA DEI MICRORGANISMI NEGLI ALIMENTI pH DEL SUBSTRATO Aw INTRINSECI POTENZIALE REDOX E DISPONIBILITÀ DI O2 COMPOSIZIONE ALIMENTO- CONTENUTO DI NUTRIENTI TEMPERATURA ESTRINSECI ATMOSFERA DI CONSERVAZIONE DELL’ ALIMENTO Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 2 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro COMPOSIZIONE DELL’ALIMENTO I microrganismi per crescere negli alimenti hanno bisogno di una sorgente di energia e di composti chimici Negli alimenti: MICRORGANISMI CHEMIOETEROTROFI I microrganismi trovano negli alimenti il nutrimento necessario per il proprio metabolismo plastico ed energetico La composizione di un alimento influisce sulla crescita e selezione microbica Tutti gli alimenti presentano una composizione chimica in grado di permettere lo sviluppo di quasi tutti i microrganismi Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 3 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro COMPOSIZIONE DELL’ALIMENTO Gram-positivi più esigenti di Gram-negativi entrambi i gruppi sono più esigenti di lieviti e muffe I microrganismi predominanti negli alimenti sono quelli che più facilmente sono in grado di utilizzare i nutrienti presenti. In genere i carboidrati e gli amminoacidi sono utilizzati per primi e solo quando essi diventano limitanti vengono utilizzate le forme più complesse di nutrienti Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 4 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro COMPOSIZIONE DELL’ALIMENTO Alcuni alimenti sono provvisti di strutture esterne che rappresentano una barriera efficace contro la penetrazione dei microrganismi proteggendoli dalle alterazioni: Pelle degli animali Cuticola della frutta Guscio di noci Guscio dell’uovo La raccolta, la macellazione e i trattamenti tecnologici a cui sono sottoposte le materie prime diminuiscono o eliminano l’efficacia di queste barriere. Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 5 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro COMPOSIZIONE DELL’ALIMENTO Molti alimenti possiedono naturalmente delle sostanze dotate di attività antimicrobica, che gli conferiscono un certo livello di stabilità microbiologica I vegetali sono ricchi di costituenti antimicrobici, come gli oli essenziali, i tannini, i glicosidi e le resine Anche alimenti di origine animale possiedono naturalmente sostanze con azione antimicrobica. Alcuni esempi sono rappresentati dal lisozima nelle uova Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 6 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro COMPOSIZIONE DELL’ALIMENTO Gli alimenti sono un ecosistema costituito dall’ambiente e dai microrganismi che vivono in esso. L’alimento è un ecosistema nel quale fattori intrinseci (pH, aw, nutrienti) ed estrinseci (temperatura, presenza di altri microrganismi) regolano lo sviluppo microbico Le interazioni dei fattori ambientali determinano che un microrganismo possa o no svilupparsi in quell’ecosistema Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 7 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro FATTORI CHE INCIDONO SULLA CRESCITA DEI MICRORGANISMI NEGLI ALIMENTI pH DEL SUBSTRATO Aw INTRINSECI POTENZIALE REDOX E DISPONIBILITÀ DI O2 COMPOSIZIONE ALIMENTO- CONTENUTO DI NUTRIENTI TEMPERATURA ESTRINSECI ATMOSFERA DI CONSERVAZIONE DELL’ ALIMENTO Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 8 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro TEMPERATURA E COMPORTAMENTO DEI MICRORGANISMI Ogni microrganismo presenta un intervallo di temperature entro cui può crescere Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 9 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro TEMPERATURA E COMPORTAMENTO DEI MICRORGANISMI Si possono individuare tre limiti di temperatura (temperature cardinali): Minima: al di sotto non vi è più crescita in quanto le proprietà della membrana sono alterate non consentendo più il trasporto dei materiali all’interno della cellula. Attività enzimatiche rallentate Ottimale: massimo tasso di crescita temperatura. Range piuttosto ampio, anche di 5-7°C Massima: al di sopra non vi è più crescita in quanto gli enzimi sono denaturati. Anche proteine e lipidi di membrana sono danneggiati. Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 10 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro FATTORI CHE INFLUENZANO LA RESISTENZA TERMICA Tipo di cellula Età della cellula Tenore in grasso Temperatura di crescita Presenza di sali Contenuto in acqua Presenza di carboidrati Composizione substrato Presenza sostanze proteiche pH Presenza sostanze inibenti Temperature superiori alla massima di crescita provocano la morte delle cellule (azione microbicida) a seguito di: Danni irreversibili a carico di strutture vitali Fenomeni di coagulazione delle proteine Rottura della parete Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 11 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro TEMPERATURA Non sono le temperature di resistenza!!! Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 12 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro CURVA DI CRESCITA TERMOFILI Il ciclo vitale è molto breve (8-9 ore) ed i massimi livelli di carica vengono raggiunti in poche ore (4-5). Caratterizzata da una lag fase e da una fase stazionaria molto brevi, e da una log fase e fase di morte veloce MESOFILI Il ciclo vitale ha un andamento più lento (48-72 ore) Caratterizzata da una lag fase e da una fase stazionaria più lunghe, e la pendenza della log fase e fase di morte è meno ripida dei termofili PSICROFILI Il ciclo vitale è molto lungo (120 ore), tutte le fasi durano di più, i massimi livelli di carica raggiunti sono inferiori a quelli raggiunti dagli altri due gruppi Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 13 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro MICRORGANISMI PSICROFILI Si sviluppano alle temperature di refrigerazione degli alimenti (-5°C/+7°C). Quindi importanti perché responsabili delle alterazioni degli alimenti refrigerati. Fanno parte di questo gruppo alcuni batteri, lieviti, muffe. Perché possono crescere anche a basse temperature? I lipidi di membrana contengono un’alta percentuale di acidi grassi insaturi i quali abbassando il punto di solidificazione consentono alla membrana citoplasmatica di svolgere le proprie funzioni di assorbimento e trasporto dei nutrienti anche a bassa temperatura. Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 14 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro DEFINIZIONI “PSICROFILO” termine coniato nel 1902 da Schmidt-Nielsen per i microrganismi che crescono nel range di temperature compreso tra 0°C e non superiore a 15°C, con un optimum di circa 10°C “PSICROTROFO” termine coniato nel 1960 per i microrganismi in grado di crescere tra 0° e 7°C. ma con un optimum maggiore 25-30°C La maggior parte degli psicrotrofi sono mesofili. Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 15 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro MICRORGANISMI MESOFILI Questo gruppo comprende tutti i microrganismi patogeni per l’uomo e gli animali per cui la loro presenza in un alimento rappresenta sempre un fattore di rischio Sono largamente diffusi nell’ambiente (suolo e acqua). Molti di questi microrganismi patogeni sono in grado tuttavia di riprodursi, anche se con tempi di duplicazione lunghi, a temperature inferiori a 10°C Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 16 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro MICRORGANISMI TERMOFILI E’ un gruppo di microrganismi di scarsa importanza pratica in microbiologia alimentare (alterativa o patogena), almeno nei nostri climi. Tuttavia la loro presenza può rappresentare una causa di alterazione per quei prodotti, in particolare conserve, commercializzati in luoghi dove la temperatura ambiente può raggiungere valori elevati. Questi microrganismi invece sono importanti come protecnologici (colture starter) Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 17 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro EFFETTO TEMPERATURA ALTE TEMPERATURE BASSE TEMPERATURE Cell. vegetative morte Cell. vegetative Arresto crescita Spore Ne determinano morte Spore Non ne influenzano vitalità Tossine Vengono inattivate per la maggior Tossine Non ne influenzano l’attività parte (eccezione: tossina S. aureus, E. coli, B. cereus) Enzimi microbici Enzimi microbici Alcuni svolgono attività anche a basse Alcuni sopportano trattamenti sterilizzanti e danno temperature (sotto 0°C) fenomeni alterativi nei prodotti finiti durante la conservazione Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 18 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro CONTROLLO DEI MICRORGANISMI CON LA TEMPERATURA congelamento Utilizzo di basse temperature refrigerazione pastorizzazione Utilizzo di alte temperature sterilizzazione Nel settore dell’industria alimentare vengono utilizzate sia le basse che le alte temperature, singolarmente oppure associate tra loro quando ad esempio un alimento sottoposto a trattamento termico elevato viene successivamente conservato a bassa temperatura fino al momento del consumo Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 19 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro FATTORI CHE INCIDONO SULLA CRESCITA DEI MICRORGANISMI NEGLI ALIMENTI pH DEL SUBSTRATO Aw INTRINSECI POTENZIALE REDOX E DISPONIBILITÀ DI O2 COMPOSIZIONE ALIMENTO- CONTENUTO DI NUTRIENTI TEMPERATURA ESTRINSECI ATMOSFERA DI CONSERVAZIONE DELL’ ALIMENTO Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 20 di 21  Maria Luisa Savo Sardaro ATMOSFERA DI CONSERVAZIONE DELL’ ALIMENTO Il confezionamento degli alimenti, oltre a proteggerli da alterazioni di natura chimica, fisica e biologica, consente di controllare il tipo di atmosfera che circonda l’alimento stesso, influenzando così lo sviluppo microbico. La composizione e la concentrazione dei gas dell’ambiente di conservazione di un alimento, dipende dalla permeabilità della confezione ai diversi tipi di gas utilizzati. Gli alimenti conservati in imballaggi permeabili ai gas, le condizioni sono quelle tipicamente aerobiche, con le note conseguenze sullo sviluppo microbico. Utilizzando imballaggi in materiale impermeabile o con permeabilità selettiva a diversi gas, è possibile sostituire l’aria della confezione con concentrazioni note di ossigeno, anidride carbonica e azoto. confezionamento in atmosfera modificata o protettiva Parametri estrinseci che influenzano la crescita microbica 21 di 21 Professore Maria Luisa Savo Sardaro Argomento Monitoraggio microbiologico ambientale  Maria Luisa Savo Sardaro Metodi di campionamentoe monitoraggio degli ambienti Monitoraggio Microbiologico Ambientale (MAM) La contaminazione microbica è dovuta principalmente a due fattori: la contaminazione diretta da parte di presidi non sterili e la contaminazione indiretta da parte di agenti microbici aerodispersi. La sorgente di contaminazione è rappresentata soprattutto dall’uomo e dai sistemi di ventilazione. Per garantire condizioni di sicurezza è quindi necessario effettuare controlli sistematici su aria e superfici di un ambiente a rischio. Sulla base di tali considerazioni si è andato sviluppando nel tempo il concetto di MAM (Monitoraggio Microbiologico Ambientale), un sistema che si prefigge di quantificare la carica microbica in un ambiente confinato. Monitoraggio microbiologico ambientale 2 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro Il Monitoraggio Microbiologico Ambientale –MAM – è una metodica che si compone di due momenti: il controllo dell’aria il controllo delle superfici L’aria è il veicolo tramite il quale gli agenti microbici (legati a particelle inerti di almeno 10 mµ di diametro) si muovono nell’ambiente, raggiungono le superfici e vi si depositano. Il monitoraggio delle superfici è essenziale per conoscere il fall out microbico, cioè quella parte di bioaerosol e di microrganismi in esso presenti che si deposita sulle superfici costituendo un potenziale veicolo di infezione. Monitoraggio microbiologico ambientale 3 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro Fattori che influenzano la sopravvivenza dei microrganismi nell’aria a) resistenza propria del microrganismo b) umidità relativa dell’aria c) temperatura dell’aria e luce solare d) composizione dell’aerosol e) modalità di campionamento dell’aerosol Monitoraggio microbiologico ambientale 4 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro ARIA L’aria può essere veicolo di contaminazione di semilavorati e del prodotto finito. Per questo motivo molte aree nelle aziende sono dotate di sistemi di filtrazione dell’aria a vari livelli di efficienza che minimizzano la presenza di microrganismi. E’ dunque necessario un controllo costante di tali aree per valutare l’efficacia dei sistemi di filtrazione. Occorre validare il sistema di filtrazione dell’aria e garantirne il buon funzionamento con il monitoraggio Monitoraggio microbiologico ambientale 5 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro ARIA Validazione: Consiste nell’effettuare per 3 mesi consecutivi in zone critiche prefissate, campionamenti d’aria settimanale per ottenere un dato statisticamente significativo che rispetti i limiti previsti dalle Norme di Buona Fabbricazione. Il monitoraggio ambientale prevede controlli mensili Monitoraggio microbiologico ambientale 6 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro PARAMETRI MICROBIOLOGICI Carica Batterica Totale a 36°C (batterii mesofili) temperatura ottimale di sviluppo fra 25 e 40 °C batteri patogeni convenzionali o opportunusti e tutti i batteri che costituiscono la flora normale dell’uomo. Carica Batterica Totale a 20°C (batterii psicrofili) temperatura di 15 – 30 °C tutti i microrganismi saprofiti che sono in grado di compiere il proprio ciclo vitale a spese di sostanze organiche in decomposizione, per cui sono in grado di colonizzare il suolo e gli ambienti umidi. Carica muffe e lieviti totale La determinazione di questo parametro è necessaria poiché la loro presenza è spesso correlata alla presenza di polvere e può essere considerevole in presenza di elevata umidità Staphylococcus spp.: sono cocchi Gram positivi e sono numericamente i più rappresentati nella popolazione microbica normale della cute e dell’orofaringe dell’uomo. Monitoraggio microbiologico ambientale 7 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro I batteri più comuni degli ambienti confinati sono: Bacillus, Pseudomonas, Staphylococcus, Micrococcus, Methylobac terium, Flavobacterium. Tali germi fanno parte della normale flora microbica degli ambienti confinati e la loro presenza in generale non deve creare allarmismo. Dei batteri riscontrati maggiormente, Staphylococcus spp. è un indicatore di buone pratiche di pulizia e potenziale patogeno. Monitoraggio microbiologico ambientale 8 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro I controlli ambientali: le superfici Le superfici degli impianti destinati alla produzione ed al confezionamento dei prodotti devono essere mantenute in perfette condizioni igieniche al fine di evitare lo sviluppo di microrganismi che potrebbero determinare una contaminazione dei semilavorati e dei prodotti finiti. Il campionamento si effettua con la: Tecnica Swab: effettuato il lavaggio delle attrezzature con l’impiego del detergente del sanitizzante idoneo, si sfrega un tampone su una superficie ben definita da campionare. Tecnica delle membrane di nitrocellulosa (per 30’’ e incubati alle T° idonee e su diversi terreni di coltura) INDICI DAVALUTARE: AM: accumulo microbico AMO: accumulo microbico orario Monitoraggio microbiologico ambientale 9 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro Metodi di campionamento e monitoraggio dell’aria I metodi adottati per il c ontrollo mic robiologic o dell’aria ambientale si basano sui seguenti campionamenti: CAMPIONAMENTO PASSIVO CAMPIONAMENTO ATTIVO Monitoraggio microbiologico ambientale 10 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro CAMPIONAMENTO PASSIVO Impiego di piastre Petri di sedimentazione. Viene tolto il coperchio della capsula Petri contenente il terreno di coltura agarizzato sterile, in modo che la superficie dell’agar rimanga esposta all’aria per un tempo definito. Al termine si richiude la piastra e si procede all’incubazione a 37°C per 48 ore e a 25° C per altre 24 ore. Si conta il numero di colonie cresciute I risultati vengono espressi nell’ unità di misura: UFC (=Unità Formante Colonia)/m2/ora Monitoraggio microbiologico ambientale 11 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro CAMPIONAMENTO PASSIVO Standard da seguire: Piastra: 1 m da terra Durata esposizione: 1 ora Terreno di coltura: PCA Agar T° e durata incubazione: 37°C per 48 ore IMA: indice contaminazione dell’aria Indice IMA= n° di UFC Monitoraggio microbiologico ambientale 12 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro Classi IMA GRUPPO A ESEMPIODI CLASSE INDICE IGIENE RISCHIO UTILIZZO IMA IMA ARIA 1 0- 5 OTTIMA MOLTO -ULTRACLEANROOM ALTO -IMPIANTIETRAPIANTI -OPERAZIONI ASETTICHE 2 6 - 25 BUONA ALTO -REPARTO INTENSIVO -PICCOLA CHIRURGIA 3 26 - 50 MEDIOCRE MEDIO - AMBIENTI CON PARTICOLARE RILEVANZA D’ IGIENEAMBIENTALE - AMBIENTI SENZA PARTICOLARE 4 51 - 75 CATTIVA BASSO RILEVANZA D’ IGIENEAMBIENTALE 5 ›Nu7o66votesto PESSIMA NULLO - ALTRIAMBIENTI Monitoraggio microbiologico ambientale 13 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro CAMPIONAMENTO ATTIVO attraverso l’uso di una apparecchiatura “SAS Surface Air System” portatile una quantità misurata di aria è aspirata in un coperchio sotto il quale è collocata una capsula petri contenente terreno agarizzato. Le piastre Petri vengono incubate a 37°C per 48 ore e a 25° C per altre 24 ore Le colonie cresciute sulla superficie dell’agar vengono contate e i risultati espressi in UFC/m3 in rapporto al volume d’aria aspirato ed analizzato. Monitoraggio microbiologico ambientale 14 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro CAMPIONAMENTO ATTIVO La conta totale delle colonie batteriche delle piastre di TSA (Triptic Soy Agar), di MSA (Mannitol Salt Agar) e di SAB (Sabouraud Agar) effettuata dopo incubazione è stata espressa in CFU/m3 ed è stata calcolata nel seguente modo: il numero totale (N) delle colonie cresciute è stato diviso per il volume d’aria campionato (V, espresso in litri), e il risultato moltiplicato per 1000 (1 m3 =1000 l). CFU/m3 = (N / V) x 1000 Le piastre di TSA sono incubate a 22°C e a 36°C per 48h. Le piastre di MSA sono state incubate a 36°C per 48h. I risultati delle letture sono stati espressi in CFU/m3 Monitoraggio microbiologico ambientale 15 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro Monitoraggio microbiologico ambientale 16 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro METODI DI RILEVAZIONE DELLA CONTAMINAZIONE MICROBICA DELL’ARIA CAMPIONAMENTO ATTIVO PASSIVO S.A.S. I.M.A. Monitoraggio microbiologico ambientale 17 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro METODI DI RILEVAZIONE DELLA CONTAMINAZIONE MICROBICA DELL’ARIA CAMPIONAMENTO I.M.A. – Indice Microbico Aria Esposizione all’aria di Piastre Petri PASSIVO contenenti agar, tempo di 1 ora a 1 m di altezza I.M.A. a 1 m da ogni ostacolo Particelle > 10 µm Monitoraggio microbiologico ambientale 18 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro METODI DI RILEVAZIONE DELLA CONTAMINAZIONE MICROBICA DELL’ARIA CAMPIONAMENTO PASSIVO I.M.A. Monitoraggio microbiologico ambientale 19 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro METODI DI RILEVAZIONE DELLA CONTAMINAZIONE MICROBICA DELL’ARIA Monitoraggio microbiologico ambientale 20 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro METODI DI RILEVAZIONE DELLA CONTAMINAZIONE MICROBICA DELL’ARIA CAMPIONAMENTO Surface Air System: ATTIVO Campionatore ad impatto convoglia l’aria aspirata direttamente su agar. S.A.S. Flusso 180 L/min 1,5 m di altezza Monitoraggio microbiologico ambientale 21 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro METODI DI RILEVAZIONE DELLA CONTAMINAZIONE MICROBICA DELL’ARIA CAMPIONAMENTO ATTIVO S.A.S. Monitoraggio microbiologico ambientale 22 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro METODI DI RILEVAZIONE DELLA CONTAMINAZIONE MICROBICA DELL’ARIA Monitoraggio microbiologico ambientale 23 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro METODI DI RILEVAZIONE DELLA CONTAMINAZIONE MICROBICA DELL’ARIA parametri di valutazione I.M.A. S.A.S. (Pitzurra, 1997) (Orpianesi et al., 1983) GIUDIZIO I.M.A. (ufc/ dm2 /h) ufc/m 3 ottimo 0÷ 9 buono 10 ÷ 39 0 ÷ 125 mediocre 40 ÷ 84 126 ÷ 250 cattivo 85 ÷ 124 251 ÷ 375 pessimo > 124 > 375 Monitoraggio microbiologico ambientale 24 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro H2O Monitoraggio microbiologico ambientale 25 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro L’acqua potabilizzata può contenere una flora microbica “autoctona” e ”alloctona”, capace di resistere ai trattamenti di potabilizzazione. Alcuni di questi microrganismi possono trovare condizioni favorevoli al loro mantenimento in rete. Monitoraggio microbiologico ambientale 26 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro BIOFILM Comunità batterica, altamente stratificata, adesa ad una superficie,, circondata da una matrice extracellulare di natura organica e inorganica dove i microrganismi sono organizzati in una comunità funzionale. Monitoraggio microbiologico ambientale 27 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro Formazione di un biofilm costituito da più specie microbiche Batteri: (cariche positive) cariche -- (cariche +) Monitoraggio microbiologico ambientale 28 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro Protocollo disconnessione della rete idrica e applicazione di un sistema di alimentazione indipendente. modifiche tecniche al circuito per renderlo compatibile con i trattamenti. trattamento dei circuiti. ricollegamento alla rete idrica. Monitoraggio microbiologico ambientale 29 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro 1. Dalla difficoltà di utilizzare di routine tecniche finalizzate alla ricerca di tutti i possibili microrganismi patogeni, é sorta la necessità di ricercare, per la definizione della qualità di un'acqua, microrganismi indicatori di contaminazione, la cui presenza può essere indice della presenza di patogeni. 2. Un efficace indicatore microbiologico di contaminazione deve: a)poter sopravvivere sufficientemente a lungo nell'ambiente per consentire la sua evidenziazione b)deve poter essere identificato con metodologie poco complesse e sufficientemente rapide. Monitoraggio microbiologico ambientale 30 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro Sistema delle membrane filtranti: quantitativo e qualitativo Volume prestabilito di acqua da saggiare Risultato UFC/ml di H2Ofiltrata Monitoraggio microbiologico ambientale 31 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro Microbiologia: metodo delle membrane filtranti Metodo delle membrane filtranti N Colonie/100 ml = (N colonie contate/ volume campione filtrato) *100 Monitoraggio microbiologico ambientale 32 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro - Conta dei coliformi totali (UFC/ml) Microbiologia: analisi delleacque - Conta dei coliformi fecali (UFC/ ml) - Conta delgi Streptococchi fecali TERRENODI T° INC. TEMPO INC. COLTURA CONTA PCA 22°C 72h BATTERICA (Plate Agar 36°C 48h TOTALE Count) COLIFORMI Membrane endo agar 36°C 24h TOTALI less COLIFORMI Membrane 44°C 24h FECALI faecal coliform STREPTOCOCCHI KF streptococcus 36°C 48h FECALI Monitoraggio microbiologico ambientale 33 di 34  Maria Luisa Savo Sardaro Monitoraggio microbiologico ambientale 34 di 34 Professore Maria Luisa Savo Sardaro Argomento Qualità microbiologica degli alimenti  Maria Luisa Savo Sardaro QUALITA’ E SICUREZZA ALIMENTARE Qualità microbiologica degli alimenti 2 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro QUALITA’ DEGLI ALIMENTI… ….in evoluzione Prima della II Guerra Mondiale… Buona scelta di prodotti in quantità non elevate. Produzioni famigliari. Conservazione limitata per carenza di conoscenze tecnologiche. Seconda metà degli anni ’50… Boom economico. Sviluppo dell’industria alimentare della trasformazione. Controllo qualitativo statistico sul prodotto finito. Qualità microbiologica degli alimenti 3 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro QUALITA’ DEGLI ALIMENTI… ….in evoluzione Anni ’70… Crisi petrolifera. Aumento dei prezzi. Stabilità e differenziazione dei consumi. Per aumentare i consumi bisogna conquistare il consumatore. Sviluppo del marketing. Anni ’80… Differenziazione della domanda alimentare. Il cibo non più solo un bisogno fisiologico. Qualità del prodotto finale = percorso di qualità. Nascita norme ISO. Qualità microbiologica degli alimenti 4 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro QUALITA’ DEGLI ALIMENTI… ….in evoluzione Oggi… Qualità a tutti i livelli della produzione. Il consumatore vuole precise caratteristiche qualitative: proprietà organolettiche e nutrizionali, buona conservabilità, comodità d’uso… Qualità microbiologica degli alimenti 5 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro QUALITA’ DEGLI ALIMENTI… ….un prodotto, tante facce Qualità nutrizionale Trattamenti tecnologici possono influenzare il valore nutritivo degli alimenti. Conoscenza del contenuto in principi nutritivi attraverso l’informazione nutrizionale sulle etichette. Scelta dei prodotti più adatti al proprio fabbisogno. Qualità tecnologica Si valuta attraverso i seguenti caratteri. pH, colore del tessuto muscolare e adiposo, capacità di legare o trattenere acqua, conducibilità elettrica. Qualità microbiologica degli alimenti 6 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro QUALITA’ DEGLI ALIMENTI…….un prodotto, tante facce Qualità organolettica Importanza della conoscenza dei caratteri organolettici dei vari prodotti. I cinque sensi sono coinvolti nelle scelte alimentari. La vista è solitamente il primo senso che guida tali scelte. Tatto: aiuta nella scelta di frutta e verdura, per valutarne la maturazione e la corretta conservazione. Olfatto: profumo, aroma, odore appropriato o sgradevole. Udito: rumore della croccantezza di frutta e verdura. Gusto: dolce, salato, amaro, acido. Un prodotto alterato dal punto di vista organolettico non è necessariamente pericoloso. Qualità microbiologica degli alimenti 7 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro QUALITA’ DEGLI ALIMENTI…….un prodotto, tante facce Aspetto psico-sociale E’ la parte della qualità su cui lavora il marketing. E’ costituito dalle componenti emotive suscitate dagli alimenti e che variano in funzione del Paese, dello stato culturale e sociale. Aspetto di genuinità Importanza dell’origine di un alimento o dei suoi ingredienti. Sia prodotti IGP, DOP che prodotti industriali ottenuti con sistemi di qualità certificati. Aspetto di comodità d’uso Sistemi o materiali che allungano o migliorano la conservazione (es. sottovuoto). Assistenza ai clienti (es. numeri verdi). Qualità microbiologica degli alimenti 8 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro QUALITA’ DEGLI ALIMENTI…….un prodotto, tante facce Qualità microbiologica E’ correlata alla presenza o assenza di microrganismi in grado di provocare fenomeni alterativi, all’applicazione di buone norme di fabbricazione, all’efficacia di misure di sanitizzazione o alla presenza/assenza di germi patogeni. Influenza gli altri aspetti di qualità e condiziona la conservabilità degli alimenti (qualità igienica) e la sanità (qualità sanitaria): Cariche microbiche elevate non incidono sulla sanità del prodotto (microrganismi banali, saprofiti, sono responsabili di fenomeni alterativi ma non di elementi nocivi per il consumatore, dati invece dalla presenza di un agente patogeno) Cariche microbiche elevate incidono sulla conservabilità del prodotto e quindi sulla sua edibilità Qualità microbiologica degli alimenti 9 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro QUALITA’ DEGLI ALIMENTI…….un prodotto, tante facce Qualità microbiologica E’ difficile fissare standard di cariche microbiche per fissare l’edibilità dei prodotti. Lo stato igienico-sanitario degli alimenti dipende da: stato igienico-sanitario delle materie prime e degli ingredienti condizioni igieniche dello stabilimento e delle attrezzature condizioni igienico-sanitarie del personale condizioni igieniche di conservazione del prodotto condizioni igienico-sanitarie al momento della preparazione (livello domestico, ristorazione tradizionale e ristorazione collettiva) Qualità microbiologica degli alimenti 10 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro QUALITA’ MICROBIOLOGICA Non tutti i microrganismi rivestono lo stesso significato in un alimento In alcuni alimenti certi microrganismi devono essere presenti, vivi e vitali, al di sopra di certe cariche. Qualità Igienica Qualità Sanitaria GERMI ALTERANTI GERMI UTILI GERMI INERTI Qualità microbiologica degli alimenti 11 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Qualità microbiologica degli alimenti 12 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Qualità Igienica GERMI ALTERANTI GERMI UTILI GERMI INERTI La presenza ed il successivo sviluppo portano alla comparsa di alterazioni. Prodotti conservati a basse T° à microrganismi psicrofili (es. pseudomonadi) Prodotti conservati ad alte T° à germi mesofili o termofili Prodotti conservati a bassa aw à microrganismi alofili o alotolleranti (es. micrococchi) Quando un alimento presenta una flora alterante varia, si creerà sempre un ambiente favorevole allo sviluppo di una di queste à Il destino ultimo di ogni alimento è l’alterazione Qualità microbiologica degli alimenti 13 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Qualità Igienica GERMI ALTERANTI GERMI UTILI GERMI INERTI 1. Presenza fisica dei microrganismi: interessa alimenti solidi e porta alla formazione di uno strato viscoso sulla superficie dovuto all’unione delle colonie (108 ufc/cm2) 2. Attività metabolica dei microrganismi: l’utilizzo di principi nutritivi da parte dei microrganismi porta alla formazione di metaboliti (volatili, idrosolubili…) che modificano le caratteristiche organolettiche del prodotto. La comparsa di cattivi odori si manifesta quando la carica microbica raggiunge 108 ufc/cm2 Qualità microbiologica degli alimenti 14 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Qualità Igienica GERMI ALTERANTI GERMI UTILI GERMI INERTI Modificazioni dell’odore: utilizzo di monosaccaridi e aminoacidi, abbassamento di pH. Modificazioni della consistenza: metabolismo delle proteine Modificazioni del colore: à sviluppo di germi cromogeni à sviluppo di germi produttori di metaboliti che legandosi a composti dell’alimento danno colorazioni particolari: es. acido solfidrico (H2S) o perossido di idrogeno (H2O2) reagendo con la mioglobina nei prodotti carnei danno origine a sulfomioglobina o porfirina ossidata di colore verdastro à sviluppo di germi produttori di metaboliti colorati: es. germi con polifenilossidasi producono melanina a partire dalla tirosina (annerimento del carapace nei crostacei) Qualità microbiologica degli alimenti 15 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Qualità Igienica GERMI ALTERANTI GERMI UTILI GERMI INERTI Anche l’anabolismo può dare origine a fenomeni alterativi attraverso la formazione di molecole complesse (la formazione di polisaccaridi-destrani, levani è responsabile della filamentosità di latte, salamoie ed insaccati stagionati). I germi alteranti hanno buona resistenza ai fattori antimicrobici e grande capacità di adattamento. Creandosi nelle industrie specifiche microflore ambientali è possibile l’acquisizione di resistenze da parte di alcune specie. Alcuni ceppi, anche se possono dare origine a fenomeni alterativi, sono considerati tecnologicamente utili (es. gli enterococchi sono la microflora predominante di formaggi come Fontina o Cheddar). Qualità microbiologica degli alimenti 16 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Qualità Igienica GERMI ALTERANTI GERMI UTILI GERMI INERTI Sono particolarmente importanti nell’industria lattiero-casearia e degli insaccati. Microrganismi il cui sviluppo su un particolare alimento induce modificazioni dei componenti chimici che ne condizionano positivamente i caratteri organolettici dando la tipicità del prodotto stesso. Microrganismi che svolgono azione antagonista nei confronti della flora alterante o patogena attraverso la produzione di acidi organici o batteriocine. Microrganismi in grado di svolgere effetti salutari nell’organismo umano, sia per la produzione di vitamine, sia perché, ingeriti con gli alimenti, mantengono in equilibrio la flora intestinale Qualità microbiologica degli alimenti 17 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Qualità Igienica GERMI ALTERANTI Microrganismi PROTECNOLOGICI GERMI UTILI GERMI INERTI Sono rappresentati da quei microrganismi utili che caratterizzano il prodotto (es. i batteri lattici nello yogurt, nei formaggi, nei salami fermentati…) − in molti alimenti sono assenti − possono essere presenti oppure aggiunti sotto forma di colture selezionate − durante la conservazione degli alimenti diminuiscono Naturalmente presenti Selezionati in laboratorio microrganismi dei lattoinnesti o sieroinnesti naturali colture da yogurt microrganismi responsabili delle fermentazioni spontanee colture da burro dei vegetali e dei salami ceppi batterici selezionati per formaggi e salami Lieviti responabili della fermentazione spontanea del mosto ceppi funginei selezionati per formaggi erborinati Batteri acetici delle madri per aceto artigianali lieviti selezionati per la vinificazione Qualità microbiologica degli alimenti 18 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Qualità Igienica GERMI ALTERANTI GERMI UTILI GERMI INERTI Microrganismi che non influenzano la conservabilità del prodotto poiché non sono in grado di svilupparsi in esso. Se però variano le condizioni possono trasformarsi in germi alteranti Es. à i germi alofili sono inerti quando si trovano in un alimento non addizionato di NaCl ma diventano alteranti quando si usa la salagione come mezzo di conservazione Es. à Le spore di bacilli e clostridi sono inerti in semiconserve in scatola refrigerate ma diventano alteranti quando il prodotto è conservato a temperatura ambiente Qualità microbiologica degli alimenti 19 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Quando un alimento viene immesso nella fase di commercializzazione la sua qualità igienica inizia a peggiorare man mano che si avvicina il termine ultimo di scadenza. Il prodotto mantiene comunque tutte le caratteristiche per essere giudicato edibile fino alla comparsa dei fenomeni alterativi. Per quei prodotti per i quali sono fissati standard microbici ufficiali è necessario tener conto dell’inevitabile aumento delle cariche microbiche in fase di commercializzazione. GRUPPI DI MICRORGANISMI PER VALUTARE LA QUALITA’ DEGLI ALIMENTI Qualità microbiologica degli alimenti 20 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Qualità Sanitaria E’ l’aspetto principale della qualità degli alimenti. Come primo requisito un alimento non deve nuocere al consumatore e pertanto non devono essere presenti fattori di rischio. I fattori di rischio biologici possono entrare in contatto con gli alimenti in qualsiasi momento della produzione e possono provenire da uomo, animale o ambiente Una certa percentuale di alimenti risulta contaminata da germi patogeni Ridurre la percentuale di probabilità della Impedire che i germi eventualmente presenti presenza di questi germi trovino nell’alimento le condizioni idonee per la contaminazione Qualità microbiologica degli alimenti 21 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro Un alimento contaminato da germi patogeni, a seconda del loro numero, può essere: Pericoloso Nocivo l’agente eziologico l’agente eziologico responsabile della malattia è responsabile della malattia è presente in dosi non sufficienti presente in dosi tali da per scatenare l’evento scatenare sicuramente l’evento morboso, a meno che non morboso se l’alimento è intervengano condizioni che ne ingerito favoriscono lo sviluppo Qualità microbiologica degli alimenti 22 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro E’ impossibile garantire una sicurezza assoluta. La qualità sanitaria degli alimenti può essere garantita solo con una certa percentuale di probabilità. E’ correlata: alla presenza o assenza di germi patogeni o tossigeni al loro numero alla possibilità e facilità con cui i germi patogeni o le loro tossine possono essere controllati o distrutti Qualità microbiologica degli alimenti 23 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro SCARSA IGIENE COTTURA E CONTAMINAZIONI DEL PERSONALE RISCALDAMENTO CROCIATE SCORRETTI MALATTIE MANIPOLAZIONE DA ALIMENTI SCORRETTA INSETTI E RODITORI ATTREZZATURE TEMPERATURA DI SPORCHE CONSERVAZIONE NON PORTATORI SANI IDONEA Qualità microbiologica degli alimenti 24 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro La dose necessaria affinchè si verifichi un evento morboso dipende anche dalla sensibilità individuale dei consumatori. Gli individui più a rischio sono: bambini, persone deboli e anziani, ospedalizzati, donne in gravidanza, immunodepressi, persone con disturbi metabolici o allergiche, persone malnutrite. Presenza del germe patogeno nell’ambiente di lavorazione Senza contaminazione Contaminazione dell’alimento permane il fattore di rischio Moltiplicazione dei germi patogeni fino ai dosaggi ritenuti infettanti Qualità microbiologica degli alimenti 25 di 26  Maria Luisa Savo Sardaro “BUONA QUALITA’ MICROBIOLOGICA” DEGLI ALIMENTI Assenza di microrganismi patogeni e/o loro tossine e di microrganismi alterativi 1. Materia prima con un basso carico microbico 2. Trasformazione nelle condizioni igieniche idonee (strutture, impianti, superfici, ambienti, personale) 3. Conservazione del prodotto in condizioni di tempi e temperature adeguati Prevenendo la comparsa di fenomeni alterativi si garantisce il corretto utilizzo dei principi nutritivi dei cibi ed evitando la presenza di fattori nocivi (chimici o biologici) si garantisce la loro salubrità a tutela del benessere del consumatore. Qualità microbiologica degli alimenti 26 di 26 Professore Maria Luisa Savo Sardaro Argomento Gli alimenti fermentati  Maria Luisa Savo Sardaro La conservazione dei cibi mediante la fermentazione ha origini molto antiche ed è successiva solo all’essiccamento Evitare deterioramento del cibo e il conseguente avvelenamento da consumo 7000 AC formaggio e pane 6000 AC vinificazione 5000 AC latti fermentati 3500 AC panificazione in Egitto 1500 AC salsicce fermentate dai Babilonesi 300 AC vegetali fermentati dai cinesi 500-1000 DC legumi e cereali fermentati 1881 prima pubblicazione sul sake 1907 pubblicazione di Metcninkicoff (Prolongation of life) il maggiore incremento di sviluppo è stato durante il Medio Evo il cibo poteva meglio conservarsi se tenuto lontano dall’aria, dalla luce e dall’umidità senza conoscerne il reale motivo Gli alimenti fermentati 2 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro I primi metodi di conservazione dei cibi, erano di natura artigianale tradizioni e l’esperienza ® cibi conservare più facilmente caratteristiche organolettiche decisamente piacevoli metodologie ® tramandavano di generazione in generazione ® di comunità locali, di monasteri e di stati feudali piccole quantità prodotte spesso stagionali distribuite nelle aree ristrette Gli alimenti fermentati 3 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Tra il 1680 (osservazione di van Leeuwenhoek di un lievito al primo microscopio) e il 1857 (Pasteur scrive “la fermentazione, lontana dall’essere un fenomeno senza vita, è un processo vivente…”) la comprensione dei fenomeni di alterazione e fermentazione degli alimenti (contaminazione e sviluppo) era materia di dibattito per filosofi e alchimisti non di BIOLOGI Gli alimenti fermentati 4 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Fine del XIX secolo, accaddero due eventi Rivoluzione industriale Microbiologia come scienza – Dal 1854 Louis Pasteur (1822- 1895) Gli alimenti fermentati 5 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Malattie del vino e della birra come modello semplificato Louis Pasteur: le malattie del vino sono state un modello semplificato per approcciare le malattie contagiose per l’uomo e gli animali “… quando si osserva la birra e il vino messi alla prova da profonde alterazioni, perché questi liquidi hanno dato asilo a degli organismi microscopici che si sono introdotti in maniera invisibile e fortuita al loro interno, dove, in seguito sono diffusi, come non essere assillati dal pensiero che fenomeni dello stesso tipo possano e Louis Pasteur 1822 –1895 debbano verificarsi, talvolta, anche per l’uomo e gli animali?....” Gli alimenti fermentati 6 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Pastorizzazione 1867-1868 Trattamento applicato per la prima volta: al vino e alla birra Temperatura per eliminare i “problemi” Pasteur: primo scienziato degli alimenti Gli alimenti fermentati 7 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Negli ultimi 150 anni la scienza ha fatto passi da gigante nella conoscenza dei microrganismi importanti nelle fermentazioni alimentari – tassonomia – ecologia – fisiologia – genetica Gli alimenti fermentati 8 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Duplice realtà grosse produzioni di alimenti fermentati su grande scala industriale e ad un livello tecnologicamente sofisticato prodotti in modo tradizionale e artigianale in piccole quantità Gli alimenti fermentati 9 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro La microbiologia degli alimenti fermentati serve da un lato a rendere più efficienti e migliorare le grandi produzioni, dall’altro a conoscere il più possibile le cause della produzione dei caratteri di sapore e aroma distintivi dei prodotti artigianali affinché possano essere conservati e riprodotti. Gli alimenti fermentati 10 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Scopo originario della fermentazione degli alimenti – era la conservazione, Oggi – Paesi sviluppati caratteristiche di consistenza, sapore e aroma che sono molto apprezzate dai consumatori. – Paesi in via di sviluppo Aumento e miglioramento produzione (sicurezza) le condizioni di produzione e conservazione dei prodotti alimentari fermentati devono sempre assicurare la shelf-life e la salubrità microbiologica del prodotto al consumo. Gli alimenti fermentati 11 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro La microbiologia degli alimenti: 3 concetti fondamentali Gli alimenti sono contaminati L’alimento è un ecosistema nel quale fattori intrinseci ed estrinseci regolano lo sviluppo microbico Le interazioni dei fattori ambientali determinano che un microrganismo possa o no svilupparsi in quell’ecosistema CONTAMINAZIONE E SVILUPPO: due concetti molto diversi! Gli alimenti fermentati 12 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Tutti i fattori intrinseci ed estrinseci Intrinseci: – pH – Aw – Potenziale ossido riduzione – Presenza nutrienti – Presenza antimicrobici – Strutture biologiche (rivestimento naturale degli alimenti: guscio, buccia…) Estrinseci – Temperatura – Umidità relativa – Presenza e concentrazione di gas – Presenza e attività di altri microrganismi Gli alimenti fermentati 13 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Gli alimenti sono un ecosistema complesso Ecosistema complesso composto dall’ambiente e i microrganismi che vivono in esso L’ambiente è composto da fattori intrinseci e estrinseci – Intrinseci: – Estrinseci: Possono essere eterogenei in scala micrometrica Eterogeneità associata a gradienti di pH, O2, nutrienti etc. Possono essere costituiti da molti microambienti distinti Gli alimenti fermentati 14 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro ALIMENTI COME SUBSTRATO DI CRESCITA PER MICRORGANISMI CELLULE MICROBICHE PER MOLTIPLICARSI ENERGIA MATERIALE SOSTITUZIONE/COSTRUZIONE PARTI CELLULA Gli alimenti fermentati 15 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Cosa cercano i microrganismi negli alimenti Glucidi: riserva energetica Proteine: contenuto di aa essenziali Grassi: riserva energetica, acidi grassi essenziali, vitamine liposolubili Minerali: (Calcio, Cloro, Magnesio, Fosforo, Potassio, Sodio). Componenti minori e micronutrienti: ad alta attività biologica o chimica Urea, Enzimi, Vitamine: liposolubili (A, D, E), idrosolubile (C, B1, B2, B6, B16, ac. pantotenico, niacina, biotina e acido folico) H2O (fondamentale per crescita e sopravvivenza, Aw negli alimenti) Gli alimenti fermentati 16 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Microrganismi degli alimenti - Aspetto negativo –Indesiderati - Aspetto positivo – Vantaggiosi - Indifferenti - (contaminanti banali) Alimenti non fermentati Alimenti fermentati – Aspetto negativo – aspetto negativo Patogeni Patogeni Alteranti Alteranti – Aspetto positivo Virtuosi Gli alimenti fermentati 17 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Gli alimenti fermentati 18 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Cosa comporta la trasformazione degli alimenti per via fermentativa? favorisce la conservazione con l’abbassamento del pH modifica il valore nutrizionale Arricchisce le proprietà sensoriali di una varietà di sapori, aromi e strutture differenti modifica le proprietà reologiche può favorire la detossificazione Gli alimenti fermentati 19 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Classificazione delle fermentazioni degli alimenti in f(x) della materia prima Carne (Salami) Animale [fermentazione trasformativa] Latte (Latti Fermentati Formaggi) Origine della Cereali (pane, Birra materia prima prodotti da forno) Uva (Vino, Aceto) Cavolo (Crauti) [fermentazione trasformativa] Olive (olive fermentate) Vegetale Foraggi (insilati) [fermentazione Caffè estrattiva] Cacao Gli alimenti fermentati 20 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Classificazione delle fermentazioni in f(x) dei microrganismi Batteri lattici (formaggi, latte fermentato, olive in salamoia, salami) Lieviti (bevande alcoliche, prodotti da forno) Batteri lattici e lieviti in associazione (latte fermentato, alcuni vini, prodotti da forno) In alcuni casi svolgono un ruolo importante anche i batteri propionici (alcuni formaggi), i batteri acetici (aceto di vino, aceto di mosto), le micrococcacee (salami) e le muffe (salami ed alcuni formaggi). Gli alimenti fermentati 21 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Gli alimenti fermentati sono moltissimi e si ottengono da diverse materie prime Possono essere ottenuti da TUTTE le materie prime? Affinché l’attività fermentativa abbia successo devono necessariamente essere rispettate le seguenti condizioni – La materia prima deve possedere zuccheri fermentescibili in quantità tali da consentire un abbondante sviluppo microbico – Gli zuccheri devono essere disponibili – La materia prima deve essere preparata alla fermentazione in modo adeguato Gli alimenti fermentati 22 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro La materia prima deve essere preparata alla fermentazione in modo adeguato PRODOTTO PREPARAZIONE vino pigiatura dell’uva birra germinazione delle cariossidi formaggio precipitazione della caseina salame triturazione di carne e lardo prodotti da forno miscelazione degli ingredienti Foraggi insilati triturazione dei foraggi Gli alimenti fermentati 23 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Da dove originano i microrganismi degli alimenti fermentati? 1. Dall’ambiente sulla materia prima (vari tipi di contaminazione) 2. Aggiunti dall’uomo – (come starter naturali – selezionati) destinati a divenire dominanti nelle prime fasi processo selezionati in funzione tecnologia 3. Dall’ambiente sul prodotto (solo prodotti stagionati) Contaminazione Aggiunti selezionati ambientale dall’uomo tradizione, legame con il territorio innovazione tecnologica Gli alimenti fermentati 24 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro La concentrazione e il tipo di microrganismi presenti in un prodotto alimentare dipendono da materia prima da cui l'alimento è stato originariamente ottenuto; qualità microbiologica dell’alimento prima del processo di trasformazione; condizioni igienico sanitarie in cui l’alimento è stato manipolato e processato; adeguatezza delle condizioni di confezionamento e conservazione del prodotto; uso deliberato e appropriato di microrganismi selezionati (starter), che sono i principali responsabili del processo di trasformazione degli alimenti fermentati. Gli alimenti fermentati 25 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro La contaminazione degli alimenti da parte di microrganismi patogeni e deterioranti è causa di implicazioni igienico-sanitarie e deprezzamento della qualità organolettica. Al contrario, le caratteristiche organolettiche e la conservabilità degli alimenti fermentati sono il risultato, diretto o indiretto dell'attività di microrganismi starter deliberatamente usati nei processi di trasformazione degli alimenti. Riflessione La grande maggioranza dei microrganismi a noi noti sono utili. I batteri patogeni sono solo una minoranza dei microrganismi, anche se il loro potenziale negativo ha indotto ad una maggiore attenzione al loro studio e li ha resi più “famosi”. Gli alimenti fermentati 26 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Due tipologie di alimenti fermentati Prodotti senza alcuna aggiunta deliberata di microrganismi: PRODOTTI SENZA STARTER Prodotti con l’aggiunta deliberata di microrganismi: PRODOTTI CON STARTER Nelle due tipologie di prodotti, le fermentazioni avvengono in modo diverso Gli alimenti fermentati 27 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Esistono due tipologie di fermentazione negli alimenti La fermentazione spontanea – in molti prodotti tradizionali si fa ancora affidamento sulla creazione di un ambiente selettivo che favorisce i microrganismi utili naturalmente presenti nella materia prima La fermentazione guidata – nell’industria alimentare moderna è diventato essenziale aggiungere colture selezionate dei microrganismi responsabili del processo fermentativo per: accelerare l’inizio della fermentazione produrre prodotti della qualità desiderata in tempi tecnologicamente accettabili rendere riproducibile il processo fermentativo Gli alimenti fermentati 28 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Gli alimenti fermentati 29 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro INNESTI O STARTER definizione: Sono colture microbiche che indirizzano il processo di fermentazione. I microrganismi di queste colture diventano dominanti nelle prime fasi di produzione dell’alimento fermentato Innesti Naturali - sviluppati artigianalmente in conseguenza ad osservazioni empiriche. Più simili alla pratica più antica che si base sul reinoculo: Una parte di prodotto ben riuscito viene utilizzato come inoculo per un nuovo batch di materia prima. Non è nota né controllabile la microflora del materiale utilizzato nel reinoculo Innesti Selezionati – sviluppati in relazione a caratteristiche metaboliche note e desiderate. a partire dal 1890 circa: uso di colture miste e colture pure selezionate, dal 1960 a oggi: importanza sempre maggiore dell’uso di colture a composizione definita, talvolta ingegnerizzate o geneticamente migliorate (non in Italia) Gli alimenti fermentati 30 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Starter naturali Principali vantaggi: Principali variabilità inconvenienti: microbiologica variabilità performance bassi costi tecnologiche tradizione variabilità nelle caratteristiche fenotipiche Gli alimenti fermentati 31 di 32  Maria Luisa Savo Sardaro Starter selezionati Principali vantaggi: Principali standardizzazione inconvenienti: processo Costo Miscele di Sensibilità microrganismi +o- complesse No legame territorio di Tipologie diverse: produzione – Essiccati, congelati, liquidi – Diretti, semidiretti Gli alimenti fermentati 32 di 32