MICRORGANISMI NEGLI ALIMENTI Prof Adriano Santoro Sezione Ispezione

MICRORGANISMI NEGLI ALIMENTI Prof. Adriano Santoro – Sezione Ispezione degli alimenti - Facoltà di Medicina Veterinaria Università degli Studi di Napoli “Federico” Tel. 081 2536054 adrisant@unina. it

I MICRORGANISMI SONO MOLTO PICCOLI YOGURT Popolazione mondiale: 5. 500. 000 1 vasetto di yogurt contiene questo numero per 22! 120. 000 di organismi viventi Il concetto viene esplicitato indicando il numero elevatissimo di batteri lattici non dannosi che è presente in un vasetto di yogurt. 2

DIVISIONE BATTERICA I batteri si dividono asessualmente attraverso la scissione binaria. Ci sono quattro o cinque punti in corrispondenza dei quali la cellula gradualmente si divide dopo essersi prima allungata. I batteri possono scambiarsi materiale genetico in un processo chiamato coniugazione, dove semplici filamenti circolari di DNA, chiamati plasmidi, passano da una cellula all'altra. In condizioni ottimali, i batteri possono duplicarsi ogni 20 minuti. 1 2 3 4 5 3

I MICRORGANISMI CLASSIFICATI SECONDO IL LORO SIGNIFICATO • Organismi patogeni o potenzialmente patogeni: non portano necessariamente malattie se sono presenti in numero basso e soprattutto sono influenzati dalle condizioni di salute del soggetto in cui si trovano. • Organismi degradativi: determinano l’alterazione in colore, odore e consistenza, vanno quindi inibiti per allungare i tempi di conservazione degli alimenti. • Organismi utili: sono usati per produrre alimenti e bevande 4 fermentate.

Quindi si hanno: MICRORGANISMI DEGRADATIVI • Batteri • Lieviti • Muffe I più importanti microrganismi alterativi sono batteri, lieviti e muffe. Essi possono danneggiare gli alimenti producendo variazioni indesiderabili nelle caratteristiche organolettiche (aroma, odore e gusto). Alcune volte, questi cambiamenti possono essere considerati desiderabili. In alcuni formaggi, le muffe sono essenziali nel processo produttivo. Comunque, il pane o la frutta con le stesse muffe cresciute 5 sulla loro superficie non sarebbero considerate idonei per il consumo.

MICRORGANISMI PATOGENI/PERICOLOSI Malattie trasmesse da alimenti • Batteri • Muffe • Virus • Parassiti I microrganismi consistono in 4 gruppi principali di varia complessità. Batteri e muffe sono i più familiari, poiché spesso si vedono (ad esempio: frutta ammuffita) o si vedono gli effetti della loro attività (ad esempio: carni alterate). Virus e parassiti sono meno evidenti ma, come i batteri, siamo consapevoli dei loro effetti quando incorriamo in un’infezione.

ALIMENTI ottenuti con l’uso di MICRORGANISMI UTILI Molti microrganismi sono utili. I prodotti fermentati esistono in tutto il mondo. Ecco alcuni esempi. • Carni fermentate • Yogurt • Formaggio • Birra • Pane • Salsa di soia • Tofu 7

MICRORGANISMI UTILI Batteri lattici (LAB) fermentano i carboidrati in acidi organici che inibiscono • Salmonella • Staphylococcus • Listeria • Clostridium • E. coli I batteri lattici si trovano in : §Vegetali §Suolo §Animali §Intestino umano 8

MICRORGANISMI UTILI I batteri lattici sono molto comuni nell'ambiente naturale e sono probabilmente tra i primi microrganismi a svilupparsi nei prodotti vegetali alterati. Molte fermentazioni naturali tradizionali contengono questi organismi. Questi batteri non producono solo acido lattico, ma anche altri acidi organici come prodotti della degradazione dei carboidrati. Si trovano nel suolo, sulle piante e sono abitanti naturali dell'intestino dell'uomo. Gli acidi organici riducono il p. H del mezzo. Ciò inibisce la crescita di molti microrganismi e può aiutare i batteri lattici a competere nell'ambiente. Gli acidi organici inibiscono anche molti patogeni. Alcune fermentazioni tradizionali erano utilizzate in passato per conservare gli alimenti. Molti di questi metodi sono utilizzati ancora oggi.

PRINCIPI di MICROBIOLOGIA ALIMENTARE La microbiologia alimentare 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.

IL CONTROLLO MICROBIOLOGICO si prefigge di • 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

Un ALIMENTO è ALIBILE quando: • Si presenta in ottimo stato di maturazione • Risulta libero da polluzioni nella catena di produzione e di conservazione • Non presenta modificazioni dei caratteri organolettici conseguenti all’azione nociva delle varie cause di alterazione • E’ assente da microrganismi, loro tossine e parassiti responsabili di provocare malattie nell’uomo • Risulta esente da sostanze chimiche indesiderabili a livelli superiori a quelli eventualmente stabiliti

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

• Agenti CHIMICI - Additivi - Coadiuvanti tecnologici - Contaminanti ambientali - Detergenti e disinfettanti - Metalli pesanti - Plastificanti e additivi plastici - Presidi sanitari - Radioisotopi - Residui di farmaci - Tossine naturali e 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

• 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 - Dai servizi ausiliari, dall’ambiente esterno, da insetti ed altri animali infestanti , dal personale

QUALITA’ E’ realizzata dalla PRODUZIONE e non dal controllo, quindi si parla di scelta industriale. 1. HACCP 2. VERIFICA in LINEA per CONTROLLO di PROCESSO 3. RISORSE A) disponibilità di ambienti igienici B) disponibilità di impianti sanificabili C) personale. ØCosa ben diversa è la SANITA’, che è realizzata dal CONTROLLO e non dalla produzione.

LINEE NUOVE in MICROBIOLOGIA ALIMENTARE • Sviluppo di ricerche per la produzione di alimenti microbiologicamente “sicuri” • Applicazione delle conoscenze acquisite nella pratica industriale 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)

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 e a gli elminti

L’APPLICAZIONE del PRINCIPIO LISA per la PROTEZIONE del CONSUMATORE da MALATTIE di origine MICROBICA trasmesse dagli ALIMENTI Riguarda: ü STABILIMENTI e LOCALI di PRODUZIONE Immobili ed impianti conformi alle Buone Pratiche di Produzione e Distribuzione ü APPROVVIGIONAMENTO delle MATERIE PRIME Materie prime ed ingredienti della migliore qualità microbiologica ü MODALITA’ di LAVORO Ove possibile adottare trattamenti microbicidi/statici come terza linea di difesa contro contaminazione potenzialmente pericolose ü CONSERVAZIONE Prevenire la perdita dell’integrità microbiologica intrinseca od acquisita

L’APPLICAZIONE del PRINCIPIO LISA per la PROTEZIONE del CONSUMATORE da MALATTIE di origine MICROBICA trasmesse dagli ALIMENTI Studia: • 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

MOSSEL Nel 1983, il microbiologoco Mossel disse che “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” Si parla quindi di ECOLOGIA MICROBICA per indicare la scienza delle relazioni tra microbi ed il loro ambiente, che determinano la loro crescita, sopravvivenza o morte. ABIOTICHE Natura chimica, fisica e tecnologica INFLUENZE BIOTICHE Interazione di differenti microbi nel medesimo habitat

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

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

utili (per le trasformazioni industriali) BATTERI dannosi o alteranti (non pericolosi, visibili) pericolosi o patogeni (preoccupanti, invisibili) ü Le ALTERAZIONI degli ALIMENTI di origine MICROBICA dipendono da: – – specie microbica contaminante entità della contaminazione (numero) modalità di conservazione natura dell’alimento Si riscontrano: Ø ALTERAZIONI PRIMARIE Ø ALTERAZIONI SECONDARIE

FATTORI che influenzano la MICROBIOLOGIA ALIMENTARE 1. TEMPERATURA Temp. di crescita Temp. ottimale • psicrofili - 5°C + 20°C + 15°C • mesofili + 5°C + 10°C/+ 45°C/+50° +32°C/+ 37°C • termofili + 20°C + 41°C 70°C + 80°C + 55°C La temperatura esercita un’azione selettiva, le specie microbiche 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. Con la scelta della temperatura non si impedisce la moltiplicazione, ma la si ritarda. La temperatura di crescita è quella con base logaritmica, ovvero ogni 15 minuti circa. Si tiene +4°C come temperatura di crescita per salvaguardare tutti e tre e si usa 55°C come temperatura ottimale per salvaguardare tutti e tre i tipi. 2. LIMITI INFERIORI di CRESCITA • BATTERI - 8°C LIEVITI - 12°C MUFFE - 17°C Si sceglie la temperatura migliore per salvaguardare la crescita di tutti e tre i tipi. Nasce il ciclo freddo e il ciclo caldo in base a queste conoscenze scientifiche. (-18°C è la migliore)

3. OSSIGENO • Aerobi (con ossigeno) => sottovuoto & refrigerazione annessa • Anaerobi (senza ossigeno) => atmosfera modificata/protettiva • Facoltativi (con o senza ossigeno) Le muffe sono aerobie, i lieviti sviluppano meglio in aerobiosi, mentre i batteri contengono specie aerobiche e specie anaerobiche. 4. p. H I batteri preferiscono un p. H vicino alla neutralità, anche se esistono specie (come i produttori di acidi) che sono favorite nello sviluppo da una certa acidità del substrato, ed altre (come i proteolitici) che 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 p. H può inibire lo sviluppo o il metabolismo di un microrganismo (Cl. Botulinum a p. H 4, 5 e infatti è il più resistente per molte qualità) Sotto un p. H di 4. 5 i microrganismi non si moltiplicano.

Aw = attività dell’acqua quantità d’acqua disponibile che permette all’organismo di svilupparsi e 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 Aw di un alimento è influenzato dall’umidità dell’aria in cui esso è conservato. L’acqua in un alimento è resa indisponibile: üaumentando la concentrazione di soluti üpresenza di colloidi idrofili üpresenza di acqua cristallizzata

VALORI MINIMI di AW per lo SVILUPPO • • • BATTERI LIEVITI MUFFE BATTERI ALOFILI MUFFE XEROFILE LIEVITI OSMIFILI 0, 91 0, 88 0, 80 0, 75 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, invece alimenti come carne, uova, latte subiranno l’azione nociva dei batteri perché hanno una Aw superiore a 0, 91. I microrganismi hanno un’abnorme moltiplicazione se gli alimenti vengono congelati e poi scongelati. E’ un fenomeno naturale microbico. Gli alimenti congelati, scongelati e ricongelati non si mangiano perché i sali minerali costituiscono le caratteristiche organolettiche dell’alimento e il congelamento rapido blocca l’attività microbica (-18°C/-30°C), congelando l’acqua e aumentando la soluzione, creando microscristalli che rompono la cellula. Quando si scongela, si ha la formazione di cristalli. Alla fine entra ed esce tanta acqua da non dare più sapore all’alimento.

LABORATORIO di MICROBIOLOGIA BUONE PRETICHE di LABORATORIO • Istituire un protocollo per la raccolta e il trasporto dei campioni: – – Prelievo Trasporto Arrivo Stoccaggio • Evitare la contaminazione del materiale in esame con microrganismi estranei: logistica dei locali adibiti a laboratorio, mantenimento di accettabili condizioni di pulizia, allontanamento giornaliero dei rifiuti sia solidi che liquidi previa sterilizzazione • Evitare il rischio di contaminazione accidentale degli operatori e degli ambienti, durante il procedimento analitico, con colture in piastra o in brodo.

• La pratica utilità del referto analitico è legata da un lato alla velocità con la quale si è in grado di fornire la risposta e dall’altro all’affidabilità del dato fornito. • Strumenti, mezzi di coltura e reagenti di laboratorio debbono possedere un elevato grado di funzionalità, operando all’interno del sistema di sicurezza di qualità di ogni laboratorio. Dati registrati e conservati: - stufe termostatiche ( controllo temperatura interna) - autoclave ( indicatori chimici di sterilizzazione) - bagni termostatici (ricambio periodico acqua distillata e disincrostazione con acidi minerali diluiti dalle resistenze) - frigoriferi, freezer (vuotati e puliti con periodicità trimestrale o semestrale) - cappa a flusso laminare - controllo terreni

TIPI DI CRITERI MICROBIOLOGICI • Standard microbiologico, criterio che fa parte di un provvedimento di legge; • specifica microbiologica, criterio che, pur senza costituire una norma, viene comunemente accettata come indicazione generica dalla qualità di lavorazione sia a livello pubblico che negli scambi commerciali; • criterio guida microbiologico, utilizzato ai fini interni di ciascun produttore.

NEL DEFINIRE UN CRITERIO ED IL RELATIVO PIANO DI CAMPIONAMENTO SI DOVRA’ CONSIDERARE: la reale presenza di un rischio per la salute pubblica; il “normale” apporto microbico delle materie prime; le modificazioni di tale stato microbico durante la commercializzazione del prodotto; l’esistenza di categorie a rischio di consumatori.

CORRETTA STRATEGIA DI CONTROLLO MICROBIOLOGICO • Scelta di piani di campionamento ed analisi statisticamente validi; • giudizi realistici sulla qualità microbiologica del prodotto analizzato; • offerta della tecnologia; • stabilità commerciale; • analisi realistica dei rischi; • salubrità del prodotto.

CRITERIO MICROBIOLOGICO • Microrganismi contaminanti che hanno importanza nel determinare un rischio per le caratteristiche commerciali o per la salute; • i relativi metodi d’analisi; • il tipo di campione rappresentativo di un lotto di produzione; • i limiti microbiologici adatti allo specifico prodotto e alle diverse componenti microbiologiche oggetto dell’indagine.

Nell’intento di inquadrare i risultati analitici in maniera più adeguata alle modalità di preparazione degli alimenti in scala industriale e nell’ottica di una maggiore discrezionalità di interpretazione dei risultati, pur mantenendo il fine fondamentale di tutelare l’igienicità del prodotto e la salute del consumatore, in questi ultimi anni è stato proposto un piano di campionamento cosiddetto a “ tre classi”. I valori guida sono compresi da quattro simboli: m, M, n, c dove: m - indica il limite prefissato per una determinata caratteristica microbiologica dell’alimento in esame (es. : valori di carica microbica saprofitaria); M - indica valori superiori a quello sopra indicato non eccedenti tuttavia un determinato livello; c - indica il numero di aliquota componenti il campione in esame nei quali è consentito il raggiungimento dei valori indicati da M; n - indica le aliquote di prodotto componenti il campione in esame.

Nel caso di germi saprofiti o indici di inquinamento o di taluni germi patogeni, quali gli stafilococchi, i limiti di accettabilità potranno ascillare tra i valori indicati da m ed M per un determinato numero di aliquote indicate da c ; nel caso di altri germi patogeni, invece, non essendo consentite variazioni nei limiti di tolleranza, c sarà uguale a zero e non verranno presi in esame valori per M.

Il piano di campionamento a tre classi permette di classificare i campioni esaminati in: accettabili - con valori inferiori a m; potenzialmente accettabili - con valori compresi tra m e M; inaccettabili - con valori superiori a M. Accertamenti condotti “una tantum”, forniscono, in genere, informazioni del tutto insufficienti che possono facilmente indurre a giudizi erroneamente favorevoli. I campionamenti più significativi e, in conseguenza, gli accertamenti più utili sia ai fini sanitari che tecnologici, sono quelli condotti a livello della produzione o presso grossi depositi ciò consente una più incisiva azione preventiva.

CONTAMINAZIONE DEGLI ALIMENTI La contaminazione è il trasferimento di materiali indesiderati nel prodotto finito. ORIGINE della CONTAMINAZIONE: Può essere di natura: • Chimica • Fisica • Biologica • Microbiologica. Non si deve pensare alla sola contaminazione microbiologica, ma vanno analizzate tutte le possibili origini.

CONTAMINAZIONE FISICA üE’ la presenza di corpi estranei, quali sassolini, schegge di metallo, di vetro, di legno, frammenti di plastica, ecc. üOrigina da negligenze o da carente manutenzione degli impianti. CONTAMINAZIONE CHIMICA üE’ la presenza di metalli pesanti, pesticidi, solventi, antibiotici, ormoni, ecc. üOrigina dalla materia prima per effetto dell’inquinamento ambientale, dal contatto degli alimenti con gli imballaggi, dall’uso improprio di farmaci nell’allevamento del bestiame, ecc.

CONTAMINAZIONE BIOLOGICA üOrigina dall’aggressione delle derrate alimentari da parte di agenti biologici, quali insetti volanti o striscianti, larve di insetti, escrementi di roditori, ecc. CONTAMINAZIONE MICROBIOLOGICA üE’ la presenza di microrganismi patogeni e saprofiti che originano dalle materie prime, dai cicli di trasformazione o dal contatto con l’uomo. • E’ inutile fare controlli sui soli prodotti finiti. I controlli vanno fatti su tutto il processo di trasformazione dalla materia prima al prodotto finito. • Importante è anche la scelta dell’imballaggio adatto per il determinato alimento.

MODALITA’ di CONTAMINAZIONE dei CIBI v ENDOGENA: all’origine (dalle materie prime) v ESOGENA: della lavorazione • STOCCAGGIO: depositi non idonei; scarsa pulizia delle celle frigo; promiscuità degli alimenti. • DURANTE LA MANIPOLAZIONE: attrezzature e superfici di lavoro contaminate; promiscuità cotto/crudo, sporco/pulito; inosservanza delle norme igieniche personali. • DOPO LA PREPARAZIONE: promiscuità cotto/crudo; confezionamento in condizioni igieniche inadeguate. PRESENZA di INSETTI e RODITORI.

Più i cibi sono manipolati e costituiti da molti ingredienti, più elevato è il numero di batteri che contengono. (Più è la superficie è ampia, più il microrganismo attacca) di conseguenza Maggiore è il numero di microrganismi nel cibo, minore è la sicurezza igienica e la vita commerciale del prodotto.

LA CONTAMINAZIONE CROCIATA Si verifica quando gli agenti infettanti vengono trasmessi da un alimento ad un altro attraverso: Effetti d’uso/utensili Superfici • coltelli • tavoli di lavoro • tritacarne • contenitori • attrezzature varie Mani del lavoratore

Modalità di contaminazione degli alimenti da parte di un portatore sano (ovvero colui che ha il patogeno ma non lo manifesta) I germi patogeni sono eliminati attraverso le feci, il naso, la cute. Trasferiti sulle mani, entrano in contatto con gli alimenti. Qui sopravvivono e si moltiplicano se trovano condizioni favorevoli.

Ruolo degli alimenti nella trasmissione delle MTA ad eziologia microbica L’alimento può essere un: Ø Semplice veicolo Ø Substrato di intensa moltiplicazione per la trasmissione della malattie alimentari

FATTORI che COMPORTANO la CONTAMINAZIONE degli ALIMENTI Ø Alimenti crudi inizialmente contaminati. Ø Alimentaristi portatori di agenti patogeni che toccano i cibi non destinati ad un successivo trattamento termico. Ø Contaminazione crociata tra cibi crudi e cotti. ØUtilizzo di "avanzi" di cibo. Ø Approvvigionamento da fonti insicure (frutti di mare, latte crudo, conserve alimentari casalinghe) Ø Conservazione in zone condense o sgocciolamenti. Ø Utilizzo improprio di fitofarmaci. Ø Alimenti acidi a contatto con superfici contenenti metalli tossici (piombo, rame, ecc).

In qualsiasi modo ed in qualsiasi fase avvenga la contaminazione microbica degli alimenti, la pericolosità dipende da: Tempo che trascorre tra la preparazione ed il consumo Temperatura di conservazione del cibo Deperibilità dell’alimento

Fattori che influenzano lo sviluppo microbico negli alimenti Ø Temperatura (mesofili, termofili, psicrofili) Ø p. H Ø Tensione di ossigeno Ø Attività dell’acqua (Aw) Ø Concentazione salina Ø Composizione dell’alimento

LA TEMPERATURA 0 -25°C I vari tipi di microrganismi prediligono temperature diverse per il proprio habitat ottimale intervallo temperatura di crescita ottimale Psicrofili -5°C-20°C 10 -12°C Mesofili 20 -45°C 32 -37°C Termofili 45 -75°C 55°C Psicrotrofi 0 -5°C-35°C 25 -30°C

Moltiplicazione dei batteri in condizioni favorevoli 69 miliardi Numero batteri Tempo indicativo di moltiplicazione: 4°C: 6 ore 10°C: 2 ore 1 21°C: 1 ora miliardo 32°C: 20’ 17 milioni 260000 1 ore 0 64 2 4000 4 6 8 10 12

LIVELLI SOGLIA per l'INSORGENZA di MTA E’ la quantità che determina la malattia. E’ il numero di microrganismi che può provocare la tossina. Agente causale Livello soglia Agente causale Tossina stafilococcica > 10 - 13 g Tossina botulinica > 1 g Salmonella typhi > 102 u. f. c Salmonelle minori 102 - 104 u. f. c Sighella > 102 u. f. c E. coli "enteropatogeno" > 108 u. f. c Clostridium perfringens > 105 u. f. c/g di alimento Bacillus cereus > 106 u. f. c/g di alimento Campylobacter spp. : 500 (soggetti a rischio) - 106 u. f. c Listeria monocytogenes : 103 (soggetti a rischio) - 106 u. f. c Vibrio parahaemolyticus > 105 u. f. c Yersinia spp. > 109 u. f. c Giardia 10 - 100 cisti

Influenza della temperatura sullo sviluppo batterico A 121°C si ha la sterilizzazione, ovvero la Morte Batterica. A 100°C si ha il punto di ebollizione e tutti i batteri (ad eccezione degli sporigeni: la spora è una sorta di tuta di amianto) sono uccisi. A 70 -80°C si ha la pastorizzazione, ovvero è un sistema di risanamento a una determinata temperatura: si distruggono molti microrganismi alcune forme sporadiche resistono. Qui nascono tutti i cicli. Tra 10 -50°C si hanno le condizioni di crescita comunemente responsabili di infezioni ed è l’intervallo più pericoloso. A 0 °C congela l’acqua. A -10°C si ha il congelamento generale. A -18°C non cresce più alcun organismo.

VELOCITA' di CRESCITA di ALCUNI MICRORGANISMI a DIVERSE TEMPERATURE di REFRIGERAZIONE Tempo di moltiplicazione in ore Microrganismi 10 -13°C 4 -5°C 0 -1°C _____________________ Psicrofili veri 2 -3 6 12 Y. enterocolitica 5 -6 20 25 L. monocytogenes 5 -9 13 -25 62 -131 A. hydrophila 4 -6 9 -14 > 49 Salmonelle sp. < 8 > 30 ∞ Psicrotrofi: Enterobacteriaceae e contaminanti 2 -4 8 -12 16 -20

TEMPERATURE MINIME E MASSIME 50° Yersinia e. Listeria m. St. aureus Salmonella 40° B. cereus C. perfringens 30° Campylobacter j. 20° 10° 0° NB. Ogni alimento ha la sua facies microbica.

A temperatura ambiente, in particolare nell’intervallo di temperatura che va da 10°C a 65°C, gli alimenti debbono sostare il minor tempo possibile.

TERMORESISTENZA dei MICRORGANISMI 120° Distruzione delle spore in 10’-20’ 100° Distruzione rapida di tutte le forme vegetative 80° 60° 40° 20° 0° - 20° - 40° Zona termica di pastorizzazione Zona di massimo sviluppo per i batteri termofili Zona di massimo sviluppo per i batteri mesofili Sviluppo massimo psicrofili, attenuato dei mesofili Sviluppo attenuato degli psicrofili Cessazione progressiva dello sviluppo microbico

Azione devitalizzante del congelamento Ø Cisti di Trichinella spiralis: in 6 -10 giorni a – 10°C è morto Ø Cisticerchi di Taenia solium e saginata: in 5 giorni a – 10 °C e 3 giorni a – 18°C è morta Ø Toxoplasma gondii: Oocisti: in 7 giorni a – 10°C sono morti Cisti: in 2 giorni a – 20°C sono morte

Trichinella spiralis: la trichina è un parassita che oltre a colpire gli animali da macello (suino, cavallo, animali selvatici), colpisce anche l’uomo per ingestione da carni, le cosiddette zoonosi. Cisticercosi: è il passo precedente alla Taenia solium e saginata. Si trova nel suino e nell’bovino, dov’è ospite iniziale. Si può trasmettere all’uomo, che diventa l’ospite definbitivo, provocando pruriti anali e si può vedere nelle feci il verme solitario, che è un parassita cosmopolita e può essere lungo fino a 8 m. Toxoplasma gondii: è da considerarsi una delle più preoccupanti zoonosi. E’ un parassita che si riproduce prevalentemente nelle cellule del S. R. I. e del tessuto nervoso ed è a carico di questi che si determinano le lesioni più gravi. Con il congelamento, mentre il parassita muore, il microrganismo va in ibernazione. Quando ha le condizioni adatte, si moltiplica più velocemente.

USO DELLE BASSE TEMPERATURE • Il freddo non distrugge i microrganismi e non è un sistema di risanamento. • Più basse sono le temperature, maggiore è il rallentamento dell’attività microbica, consentendo un prolungamento dei tempi di conservazione. • Il sistema della conservazione con il freddo prevede il rigoroso rispetto della catena del freddo, pertanto la temperatura non può subire rialzi consistenti, neppure per breve tempo. (costanza delle temperature!)

REFRIGERAZIONE da 0°C a 4°C CONGELAMENTO a temperatura inferiore a -15°C SURGELAZIONE a temperatura inferiore a -18°C SURGELATO Si ottiene una forte inibizione della crescita dei microrganismi responsabili delle tossinfezioni Si ottiene il blocco pressoché totale della crescita microbica Si ottiene il blocco totale della crescita microbica Si formano cristalli piccolissimi che non danneggiano l’alimento Alimento in confezione chiusa all’origine, sottoposto ad un abbassamento veloce della temperatura, fino a raggiungere in meno di 4 ore i -18°C, e conservato a tale temperatura. NB. Preso un prodotto surgelato (6 bastoncini Findus) che deve essere confezionato all’origine, venduto in confezione originale e -18°C a cuore in meno di 4 ore, lo si può aprire per prenderne una parte (2 soli bastoncini Findus) ma va esposto che il prodotto non sarà più surgelato, bensì congelato, oppure va specificato che è surgelato all’origine.

UTILIZZO CORRETTO delle CELLE FRIGORIFERO (4°C) • Assicurarsi che in ogni cella ci sia un termometro e controllare giornalmente la temperatura. • Evitare lo stivaggio eccessivo: all’interno della cella frigorifero deve circolare aria (per poter sottrarre il calore). • Recipienti di metallo o vetro devono essere posti nella parte inferiore, in modo da evitare sgocciolamenti. • Coprire i recipienti, per impedire contaminazioni. • Non appoggiare direttamente a terra le derrate. • Conservare separatamente cibi cotti e cibi crudi. • Non mettere mai cibi caldi nel frigorifero, per non causare innalzamenti della temperatura.

L’ABBATTIMENTO della TEMPERATURA I cibi già cotti ed ancora caldi non devono essere mantenuti a lungo a temperatura ambiente per evitare la crescita dei germi contaminanti. E’ indispensabile refrigerarli, seguendo due regole: raffreddarli nel più breve tempo possibile prima di metterli in cella non mettere mai in cella alimenti in grandi pentole ancora calde Abbattimento della temperatura raffreddamento troppo lento aumenta la temperatura della cella frigorifera

L’ABBATTIMENTO della TEMPERATURA Tramite apparecchiature apposite, dette “abbattitori di temperatura”, frigorifero maggiormente refrigerato Modalità di abbattimento Con sistemi “casalinghi”: raffreddamento dei contenitori sotto acqua corrente fredda o in “bagno” di ghiaccio (da non utilizzare nella ristorazione collettiva – bisogna trovare la soluzione allo scopo!)

Va evitata la nocività dell’alimento. Meglio un alimento non eccessivamente riscaldato che un alimento potenzialmente pericoloso.

A seconda del prodotto si deve attuare la giusta temperatura per l’abbattitore.

Il macrocristallo rompe la cellula e fuorisce il liquido, per cui l’alimento non ha sapore. Il microcristallo rompe meno la cellula e l’alimento ha più sapore. Vanno usate temperature più basse. Conservo l’alimento a -12°C e congelo a temperature più basse.

TEMPERATURE di CONSERVAZIONE carni fresche 0°/ +4°C pollame, conigli, frattaglie (meno protette) 0°/ +3°C salumi, insaccati +6°C prodotti cotti da consumarsi freddi +4°C prodotti surgelati -18°C Va rispettata l’etichettatura più bassa (escludendo -18°C che va direttamente nella cella frigorifero)

REGOLE per la CONSERVAZIONE delle CARNI conservare in celle separate carni rosse pollame Impedire qualsiasi contatto tra carni imballate e carni non protette se non si dispone di celle diverse, creare spazi separati (giù, ogni riquadro rappresenta un contenitore) salumi uova verdure Se si devono depositare nella stessa cella carni confezionate e carni non protette, separarle e proteggere le carni sfuse Depositare gli scarti in un contenitore chiuso Organizzare una efficace rotazione del magazzino, tenendo comunque conto della data di scadenza

SCONGELAMENTO I prodotti congelati, una volta scongelati, devono essere conservati in frigorifero e consumati entro 24 ore perché i microrganismi, tornati in condizioni ottimali, possono riprodursi con una velocità maggiore. Non scongelare mai a temperatura ambiente: i batteri possono moltiplicarsi dopo lo scongelamento. Gli alimenti già scongelati non devono essere ricongelati

MODALITA’ DI SCONGELAMENTO Vegetali Prodotti ittici in filetti Carni Forno a microonde immersione diretta nell’acqua di cottura in ebollizione cottura diretta del prodotto in acqua fredda corrente (*) deve essere effettuato in frigorifero (*) in caso di emergenza, a livello domestico, iniziare lo scongelamento all’esterno del frigorifero (max alcune ore) per poi completarlo a temperatura di refrigerazione

IMPIEGO del CALORE Sottoponendo un alimento ad una temperatura superiore a 75°C in modo uniforme in tutti i suoi punti per 8 -10’, i batteri patogeni asporigeni vengono eliminati. Più la temperatura è alta, maggiore è la possibilità di distruzione pastorizzazione ebollizione sterilizzazione a 65°C-80°C per 5 minuti vengono distrutti i patogeni asporigeni si ottiene la distruzione degli asporigeni; molte spore e alcune tossine possono resistere. si ha la distruzione anche delle spore e la conservazione è in un contenitore chiuso e isolato

CALORE Utilizzato per bonificare alimenti Ovvero, uccidere i microrganismi patogeni: Ø Pastorizzazione 65°C per 30’ – 72°C per 15’ Ø Ebollizione 100°C per 5’-10’ Ø Sterilizzazione 121°C per 15’ FREDDO Utilizzato per la conservazione degli alimenti: Ø Refrigerazione: 0 + 4°C Ø Congelamento: • Rapido: raggiungimento di – 18°C all’interno dell’alimento in meno di 4 ore (surgelazione) • Lento: raggiungimento di – 18°C all’interno dell’alimento in molte ore

L’evoluzione c’è stata e c’è tutt’ora.

FATTORI che INFLUENZANO lo SVILUPPO MICROBICO Ø Mantenimento dei cibi a temperatura ambiente. Ø Mantenimento al caldo ad una temperatura non sufficientemente elevata tale da impedire lo sviluppo microbico. Ø Raffreddamento insufficiente (celle frigorifero non perfettamente funzionanti, conservazione in frigorifero di cibi caldi e in "grossi" contenitori). Ø Preparazione anticipata degli alimenti rispetto al consumo, senza l'adozione di adeguati sistemi di conservazione. Ø Trasporto dei cibi a temperature inadeguate. Ø Inadeguati valori di Aw e di p. H.

FATTORI che INFLUENZANO la SOPRAVVIVENZA MICROBICA Ø Alimenti contaminati e trattati con il calore per tempi e/o temperature insufficienti. Ø Riscaldamento dei cibi cotti per tempi e/o temperature insufficienti. Ø Conservazione a basse temperature (refrigerazione, congelamento, surgelazione non adeguate) Ø Scongelamento non completo prima del trattamento termico degli alimenti. Ø Acidificazione insufficiente.

RESPIRAZIONE BATTERICA I microrganismi si suddividono in: Aerobi si riproducono solo in presenza di O 2 (sottovuoto) Anaerobi si riproducono solo in assenza di O 2 Aerobi o Anaerobi facoltativi si riproducono sia in presenza sia in assenza di O 2 Microaerofili si riproducono in presenza di tracce di O 2

ACQUA LIBERA (Aw - activity water) ØI microrganismi necessitano di acqua per il loro metabolismo, perché sono vere e proprie unità biologiche. ØOgni substrato, per consentire la crescita microbica, deve presentare una fase acquosa che funge da solvente per le sostanze nutritive. ØL’acqua libera rappresenta la quota d’acqua del substrato che i microrganismi possono utilizzare per il loro metabolismo.

Aw = p/p 0 dove: p = tensione di vapore dell’acqua del substrato. p 0 = tensione di vapore dell’acqua pura. Nell’acqua pura p = p 0 e quindi a. W = 1 L’aggiunta di uno o più soluti abbassa la tensione di vapore dell’acqua del substrato e quindi a. W diventa inferiore a 1. Esiste un optimum di aw per la crescita microbica. Via via che l’aw si abbassa diminuisce la possibilità di sviluppo microbico fino ad un livello di aw al quale si ha il blocco della moltiplicazione

Valori minimi approssimativi di Aw per la crescita dei microrganismi Aw Attività dell’acqua o Acqua libera Batteri Lieviti Muffe Batteri alofili Muffe xerofile Lieviti osmofili 0. 91 0. 88 0. 80 0. 75 0. 60 Xerofilo: capace di vivere a basse Aw e ad alte conc. saline Alofilo: capace di vivere ad alte concentrazioni saline Osmofilo: capace di vivere ad alte concentrazioni di zuccheri

Il sale ha azione osmotica: abbassa l’umidità, quindi toglie l’acqua. Anche lo zucchero ha funzione osmotica e inoltre abbassa anche il p. H.

Ogni microrganismo cresce ad una propria Aw.

Valori medi approssimativi di Aw per alcuni alimenti Frutta e verdura Uova Carni 0. 95 – 0 -97 Formaggi freschi Ogni alimento ha una propria Aw. Formaggi 0. 87 – 0. 93 Salumi stagionati Marmellate 0. 82 – 0. 93 Legumi secchi Latte concentrato zuccherato 0. 80 – 0. 87 Farina, Riso Frutta secca 0. 72 Uova in polvere 0. 40 Biscotti 0. 30 Latte in polvere 0. 20

Ogni microrganismo ha un suo p. H. Più acido è l’ambiente, più i microrganismi si moltiplicano facilmente (? ). A p. H inferiore a 4. 5 i microrganismi non si moltiplicano.

Valori minimi e massimi di p. H per lo sviluppo dei microrganismi Microrganismi (esempi) Micrococcus sp. Pseudomonas aeruginosa Bacillus stearothermophilus Minimo p. H Massimo p. H Acido-resistenza 5, 6 5, 2 8, 1 8, 0 9, 2 Bassa acidoresistenza p. H min > 5, 0 Clostridium botulinum Tipo E Clostridium sporogens Bacillus cereus Vibrio Parahaemolyticus Clostridium botulinum Tipo A, B Staphylococcus aureus Salmonelle Escherichia coli Proteus vulgaris Streptococcus lactis Becillus cereus 5, 0 -5, 2 5, 0 4, 9 4, 8 4, 5 4, 0 -4, 5 4, 4 4, 3 -4, 8 4, 3 -4, 9 9, 8 8 -9, 6 9, 0 9, 2 Lactobacillus spp. Acetobacter acidophilus Saccharomices cerevisiae Penicillium italicum Aspergillus oryzae 3, 8 -4, 4 2, 6 2, 3 1, 9 1, 6 7, 2 4, 3 8, 6 9, 3 9, 0 9, 3 11, 0 8, 5 Media acidoresistenza p. H min 5, 0 -4, 0 Forte acidoresistenza p. H min 4, 0

NUTRIMENTO Per vivere e moltiplicarsi, i batteri hanno bisogno di alimentarsi. Gli alimenti preferiti dai batteri, e spesso all’origine di tossinfezioni, sono quelli ricchi di proteine ed acqua. Si fanno degli esempi: arrosti, polpettoni, rollè, insalate di pollo, maionese, tiramisù, creme, panna.

POSSIBILI VALORI per VALUTARE la QUALITA’ MICROBIOLOGICA degli ALIMENTI Ufc/gr: unità formanti colonie per grammi. ufc/gr Gli alimenti per natura non sono sterili (a meno che non vengano così concepiti). Tra l’ottimo e il pessimo, c’è il mediocre, ovvero un range di accettabilità, che non va scartato. <1. 000 Prodotti Freschi Cotti Ottima <10. 000 Ottima Buona <100. 000 Buona Discreta <500. 000 Discreta Scadente <5. 000 Scadente Cattiva >5. 000 Cattiva Vanno quindi posti dei parametri che indicano gli obiettivi per l’autocontrollo, in base a prodotti freschi e prodotti cotti. La presenza di microrganismi dà quella che è la caratteristica del prodotto, ma non indica se il prodotto è buono o brutto dal punto di vista qualitativo. Livelli microbiologici tali da garantire un prodotto finito di buona qualità (dati di letteratura): Carica microbica totale 104 ufc/g o ml Coliformi fecali 102 ufc/g o ml Stafilococchi coagulasi positivi 102 ufc/g o ml Regolamento (CE) n. 2073/2005 del 15 novembre 2005 sui criteri microbiologici degli alimenti Carne macinata: fine processo di lavorazione Conteggio delle colonie aerobiche: n: 5; c: 2; m: 5. 105 ufc/g; M: 5. 106 ufc/g

Durata della lag fase in funzione della carica batterica iniziale Apparecchio per rilevare il p. H

DETERSIONE & DISINFEZIONE Per pulire un utensile o un piano di cottura o qualsiasi altro piano, va fatta prima un’asportazione dello sporco visibile, poi una detersione con l’acqua tiepida, poi l’applicazione del detergente per sciogliere i grassi, poi un disinfettante, poi si sciacqua per non trasmettere il disinfettante nell’ambiente e negli alimenti. Si hanno le cosiddette applicazioni di un presidio medico sanitario, per cui si lede la cellula e il microrganismo muore. Con l’acqua calda, il microrganismo si crea una sorta di pellicola che lo protegge dalla successiva applicazione del detergente e quindi del disinfettante. Ma non sempre tali applicazioni uccidono tutti i microrganismi presenti nell’alimento in esame. Così come, usando sempre lo stesso disinfettante, non si distrugge tutto perché il microrganismo assume una resistenza.

OBIETTIVI detersione disinfezione rimozione dello sporco distruzione dei microrganismi patogeni La disinfezione sarà tanto più efficace quanto più accurata sarà stata la detersione

PROCEDURA di PULIZIA e DISINFEZIONE Documentazione da tenere agli atti • Planimetria dell’impianto • Procedura di pulizia e disinfezione • Check-list di sorveglianza • Scheda tecnica dei prodotti • Risultati della verifica microbiologica delle superfici • Documentazione sulla formazione del personale • Documentazione sulla risoluzione delle non conformità

PROCEDURA di PULIZIA e DISINFEZIONE Non tutti i piani di auto-crontrollo sono uguali. Vanno progettati in base alle singole situazioni e alle singole esigenze. Devono essere identificati • aree dell’impianto • attrezzature • prodotti da utilizzare • modalità di impiego • frequenza • responsabile

SUCCESSIONE delle OPERAZIONI Pulizia preliminare con acqua calda [tiepida] (45 -50°C) Applicazione di una soluzione detergente riscaldata (45 -50°C) Lavaggio intermedio a caldo (45 -50°C) Disinfezione Risciacquo finale Per eliminare lo sporco più evidente Per eliminare i residui di sporco Per asportare la soluzione detergente e il sudiciume Per uccidere i microrganismi rimasti Per eliminare ogni traccia di disinfettante

LE ATTREZZATURE Le attrezzature devono essere costruite in modo da consentire una facile, rapida e completa pulizia. Devono quindi essere “visibili”, cioè ispezionabili in ogni loro parte, per verificare la presenza di sporco visibile. Devono essere costruite in materiale idoneo, non poroso, soprattutto per le parti che vengono in contatto con l’alimento. Requisiti delle attrezzature facilmente ispezionabili facilmente smontabili

REGOLE per una CORRETTA PULIZIA • Indossare abiti appositi per le operazioni di pulizia. • Non compiere pulizie durante la preparazione dei cibi. • Non utilizzare la scopa a secco, nè la segatura. • Rispettare sempre le dosi indicate sulle confezioni detergenti (e dei disinfettanti). • Rispettare le temperature di utilizzo indicate sulle confezioni dei prodotti chimici in uso. • Molti prodotti sono tossici: risciacquare abbondantemente. • Rispettare sempre le scadenze previste dal programma di pulizia. • Non utilizzare spugne, strofinacci o altri materiali facilmente inquinabili per le operazioni di lavaggio delle superfici che vengono a contatto con gli alimenti. • Attrezzi per le pulizie, i detergenti e i disinfettanti devono essere tenuti separati dagli alimenti in un locale apposito o in un armadio.

PRINCIPALI ERRORI nella PRATICA di PULIZIA e di DISINFEZIONE • Pulizia insufficiente prima dell’applicazione del disinfettante. • Esecuzione affrettata delle operazioni • Utilizzo di acqua a temperatura insufficiente. • Uso di prodotti non idonei. • Sottodosaggio o sovradosaggio del prodotto chimico. • Tempo di contatto troppo breve tra disinfettante e superficie

LA MANUTENZIONE delle ATTREZZATURE e dell’AMBIENTE • Prendere subito adeguati provvedimenti in caso di guasti e malfunzionamenti degli impianti frigorifero. • Eliminare la presenza di acqua di condensazione nelle celle e evitare sgocciolii sugli alimenti. • Riparare rapidamente guasti/malfunzionamenti al lavabo o allo sterilizzatore dei coltelli. • Evitare qualsiasi deterioramento delle attrezzature. • Riparare rapidamente scrostature/rotture alle pareti, al soffitto, ai pavimenti.

Tipologia dei controlli da applicare sulle superfici Verifica visiva Bioluminescenza Tamponi di superficie documentata tramite check-list valida la verifica visiva con risultato immediato. Il test misura la quantità di ATP batterico attraverso l’enzima “luciferasi” che catalizza la formazione di luce dall’ATP, misurata poi con il luminometro. valida i risultati dei controlli visivi e della bioluminescenza, ma offre risultati tardivi.

I microrganismi a volte si abituano e diventano resistenti ai disinfettanti. Si va quindi a fare una verifica di tutto ciò che abbiamo messo in atto. I P O S S I B I L I T à

I microrganismi a volte si abituano e diventano resistenti ai disinfettanti. Si va quindi a fare una verifica di tutto ciò che abbiamo messo in atto. II POSSIBILITA’

CAMPIONAMENTO E’ la rilevazione di un carattere statistico quantitativo o qualitativo su una porzione più o meno ridotta (campione) della popolazione statistica, anziché sulla popolazione totale, per ottenere le stesse informazioni conseguibili con l’indagine totale. MARCATORI MICROBICI di QUALITA’ Si possono vedere: üIndicatori di processo üIndici di salubrità

Indicatori di processo Va verificata la carica batterica su una lama di un coltello, su una carcassa, ecc. per informare in merito alle procedure cui gli alimenti sono stati sottoposti. Ad esempio: manipolazione, stato di conservazione, trattamenti termici, lavaggio, ecc. Indicatori di processo: carica mesofila aerobica, coliformi (gruppo), Enterobacteriaceae, stafilococchi coagulasi e termonucleasi positivi, batteriofagi.

Indici microbici di salubrità Informano in merito alla possibile presenza di germi patogeni nell’alimento preso in considerazione Esempio: üStaphylococcus aureus üEscherichia coli In profondità le carcasse sono sterili. Se si riscontra una carica microbica in superficie, non sono state effettuate le buone norme igieniche nella procedura. Se si riscontra una carica microbica in profondità, c’è stata una batteriemia (una patologia). Questo indica quindi la salubrità.

Piano di campionamento Vi sono due modelli fondamentali: 1. “a due classi” 2. “a tre classi” Piano “a due classi” E’ un piano che viene adottato quando si prendono in esame i microrganismi patogeni. Si considerano soltanto due classi di risultati possibili: Ø PRESENZA Ø ASSENZA Piano “a tre classi” n: n° di unità campionarie da sottoporre ad analisi m: valore limite del n° di batteri considerato soddisfacente (VG) M: valore massimo consentito del n° di batteri c: n° di unità campionarie che può essere compreso tra “m” e “M”

Pertanto 1°) la Qualità è ottimale per valori < “m” 2°) la Qualità è marginale, ma ancora accettabile per valori >”m” ed <“M” 3°) si verifica Assenza di qualità per valori >”M”