Aspetti microbiologici dei prodotti vegetali di IV gamma

Aspetti microbiologici dei
prodotti vegetali di IV gamma
Prof. Fausto Gardini
Referente scientifico dell’unità operativa area di
processo
Ciri Agroalimentare
Il quadro di riferimento normativo per la legislazione alimentare europea è il
Regolamento 178/2002 (noto anche come General Food Law) che, all’articolo
14, stabilisce che un alimento non può essere messo sul mercato se non idoneo
(“unsafe”) e che la non idoneità può discendere da due aspetti:
- presenza di microorganismi di interesse igienico sanitario che possono
compromettere la salute del consumatore;
- presenza di microorganismi non patogeni che possono comportare alterazioni
tali da rendere il prodotto non appropriato per l’alimentazione umana
I parametri di non idoneità dal punto di vista igienico sanitario sono definiti dal
Regolamento No 2073/2005 e dal Regolamento No1441/2007
ALTERAZIONI
I processi alterativi di vegetali e frutti di IV gamma sono il risultato di due
processi distinti che però si influenzano l’un l’altro
alterazione di natura fisiologica: determinata dalla distruzione di protezioni
naturali, liberazione di enzimi prima compartimentalizzati, accelerazione di
processi metabolici come risposta allo stress (consumo di O2 e produzione di
etilene), accelerazione di processi di essicazione.
alterazione di natura microbiologica: si avvantaggia del danneggiamento delle
protezioni naturali e della liberazione di succhi cellulari contenenti nutrimento.
Le cellule si situano preferenzialmente sulle zone tagliate e la loro attività è
influenzata da diversi fattori.
L’alterazione microbica comporta la comparsa di difetti di texture,
difetti visuali e la comparsa di off odours.
Difficile porre dei limiti precisi per lo spoilage: individuati fra 7 e 8 log
cfu/g per i batteri (in funzione del tipo di batteri e del prodotto) e fra 5
e 6 log cfu/g per i funghi.
Fattori intrinseci (pH, nutrienti, …)
Ortaggi a foglia a scarso
contenuto zuccherino
Frutta e vegetali ad elevato
contenuto zuccherino
Alterazioni fisiologiche: imbrunimento
enzimatico, respirazione delle cellule
vegetali
Alterazioni microbiologiche: sviluppo
di microorganismi prevalentemente
Gram negativi (Entero-bacteriaceae,
Pseudomonadaceae); attività
pectiolitiche e putrefattive
Alterazioni microbiologiche:
sviluppo di funghi (lieviti con
attività pectinoesterasiche) e
batteri lattici; produzione di
composti aromatici e di etanolo
Alterazioni fisiologiche:
imbrunimento enzimatico,
processi di maturazione
Parametri estrinseci:
temperatura, composizione gassosa dell’atmosfera, entità dei danneggiamenti meccanici,
interazioni fra fisiologia e microbiologia
Da: Ragaert et al. 2011. Microbiological and safety spects of fresh cut fruits and vegetables. In: Advances in fres cut
fruit and vegetable processing (Cap. 3). CRC Press
Ortaggi (Log cfu/g)
Obiettivo
Psicrotrofi
5
Batteri lattici
3
Lieviti
3
Muffe
3
Tolleranza
6
4
4
4
Alterazione
8
7
5
4
Tolleranza
6
4
4
3
Alterazione
7
7
5
3
Frutta (Log cfu/g)
Obiettivo
Psicrotrofi
5
Batteri lattici
3
Lieviti
3
Muffe
2
Carica batterica
mesofila
N
campioni
< 105
105-106
106-107
107-108
>108
Rucola
Carote
Mais
Indivia
Lattuga
Spinaci
Miste
Totale Verdure Tagliate
5
18
21
21
29
10
132
236
0
0
0
9.5
6.9
0
0
1.7
0
0
0
19.0
37.9
0
6.8
10.2
40.0
11.1
47.6
66.7
27.6
10.0
33.3
34.3
60.0
55.6
52.4
4.8
27.6
80.0
54.5
47.9
0
33.3
0
0
0
10.0
5.3
5.9
Frutta Tagliata
21
90.4
4.8
0
4.8
0
Germogli
15
0
0
0
60.0
40.0
Iceberg
Cuori di Lattuga
Lattuga oakleaf
Trocadero
Romana
Indivia
Totale insalata intera
5
3
5
5
5
5
28
60.0
33.3
0
0
0
0
14.3
40.0
66.6
20.0
40.0
40.0
0
32.1
0
0
60.0
40.0
60.0
40.0
35.7
0
0
20.0
20.0
0
60.0
17.9
0
0
0
0
0
0
0
Funghi
N campioni
< 105
105-106
106-107
>107
Rucola
Carote
Mais
Indivia
Lattuga
Spinaci
Miste
Totale Verdure Tagliate
5
18
21
21
29
10
132
236
0
5.6
14.3
71.4
75.9
50.0
31.1
36.9
80.0
33.3
61.9
28.6
17.2
40.0
52.3
45.3
20.0
50.0
19.0
0
6.9
10.0
13.6
0
0
11.1
4.8
0
0
0
3.0
3.0
Frutta Tagliata
21
95.2
4.8
20.0
0
Germogli
15
46.7
26.7
0
6.70
Iceberg
Cuori di Lattuga
Lattuga oakleaf
Trocadero
Romana
Indivia
Totale insalata intera
5
3
5
5
5
5
28
100
100
40.0
60.0
80.0
20.0
64.3
0
0
60.0
40.0
20.0
60.0
32.1
0
0
0
0
0
20.0
3.6
0
0
0
0
0
0
0
Enterobatteri
N campioni < 105
105-106
106-107
>107
Rucola
Carote
Mais
Indivia
Lattuga
Spinaci
Miste
Totale Verdure Tagliate
5
18
21
21
29
10
132
236
40.0
16.7
100
57.1
62.1
20.0
27.3
39.8
60.0
22.2
0
28.6
20.7
40.0
43.2
33.9
0
38.9
0
14.3
13.8
30.0
25.0
21.2
0
22.2
0
0
3.4
10.0
4.5
5.1
Frutta Tagliata
21
100
0
0
0
Germogli
15
0
0
33.3
66.7
Iceberg
Cuori di Lattuga
Lattuga oakleaf
Trocadero
Romana
Indivia
Totale insalata intera
5
3
5
5
5
5
28
100.0
100.0
60.0
80.0
80.0
60.0
78.6
0
0
20.0
20.0
20.0
20.0
14.3
0
0
20.0
0
0
20.0
7.1
0
0
0
0
0
0
0
Microorganismi di interesse igienicoigienico-sanitario riscontrati nei vegetali
di IV gamma
Più frequenti:
Listeria monocytogenes
Escherichia coli (EHEC)
Salmonella spp.
Shigella spp.
Parassiti (cyclospora)
Virus
Meno frequenti:
Campylobacter spp.
Clostridium botulinum non proteolitico (B, E, F)
Bacillus cereus
Aeromonas hydrophila/caviae
Yersinia enterocolitica
Oltre 4000 casi di tossinfezioni alimentari registrati da Istituzioni sanitarie nazionali
e sovranazionali o presentate sulla stampa scientifica o specializzata fra il 1988 e il
2007.
Ogni caso considerato doveva avere colpito almeno 2 persone e sia l’eziologia che
la relazione con uno specifico alimento dovevano essere dimostrati con ragionevole
certezza.
I dati erano suddivisi, in funzione dell’agente, in diversi gruppi a seconda della
provenienza (carne bovina, uova, piatti pronti, ecc.)
Nella categoria prodotti freschi erano considerati prodotti vegetali freschi
(principalmente di IV gamma)
N totale
BATTERI
Bacillus cereus
Campylobacter spp.
Clostridium botulinum
Clostridium perfringens
Escherichia coli
Listeria monocytogenes
Salmonella enteritidis
Salmonella typhimirium
Altre Salmonelle
Shigella spp.
Staphylococcus aureus
Vibrio spp.
Altri batteri
PARASSITI
Cyclospora spp.
Trichinella
Altri parassiti
VIRUS
Epatite A
Norovirus
Altri virus
TOTALE
N prodotti
% sui
freschi
% sul totale freschi
74
191
108
248
398
53
991
270
657
83
182
54
62
6
9
16
7
78
1
36
10
138
24
6
2
6
8.1
4.7
14.8
2.8
19.5
1.9
3.6
3.6
21
28.9
3.3
3.7
9.7
1.2
1.8
3.2
1.4
15.7
0.2
7.2
2.0
28.0
4.9
1.2
0.4
1.2
Piatti pronti (36.8%)
Lattiero caseari (34.6%) Pollo (29.3%)
Ittici (25.0%)
Bovini (39.1%)
Bovini (44.2%)
Lattiero caseari (41.5%)
Uova (43.4%)
Uova (18.2%) Lattiero caseari (11.2%)
Piatti pronti (13.9%)
Piatti pronti (30.1%)
Piatti complessi (22.0%) Suino (21.4%)
Ittico (90.7%)
Lattiero caseari (27.4%)
35
47
23
32
0
6
91.4
0
26.1
6.5
0.0
1.2
--Carni varie (83.2%)
Bevande (26.1%)
55
552
19
4102
22
91
4
493
40
16.5
21.1
12.02
4.5
18.5
0.8
100.0
Ittici (20.0%)
Piatti pronti (40.2%)
Ittici (31.6%) Piatti complessi (26.3%)
Piatti pronti (17%) Uova (14.2%) Bovini (12.1%)
Cloro
(ipoclorito)
•
•
Bassi costi
Facilmente disponibile
Ozono
•
•
•
•
•
•
Elevata attività antimicrobica
Brevi tempi di contatto
GRAS
Nessun problema coi residui e non forma alogenati
Non richiede lo stoccaggio di sostanze pericolose
Bassi costi di gestione
Diossido di
cloro
•
Maggiore attività antimicrobica rispetto al cloro a pH
elevati
Minor rischio legato alla produzione di alogenati
Minore corrosività rispetto a cloro e ozono
•
•
Acidi organici •
•
•
Utilizzo semplice
Assenza di tossicità
Permessi nei prodotti biologici
Acido
perossiacetico
Attività indipendente dal contenuto in sostanza organica
Efficacia indipendente dalla temperatura
Non si formano composti alogenati
Assenza di corrosione ai livelli ammessi
Nessun residuo
Facile nell’uso
Bassi costi
Perossidi di
idrogeno
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Formazione di prodotti alogenati di disinfezione (triclorometano)
Reagisce con la sostanza organica che ne influenza l’attività
Corrosivo
Attività dipendente dal pH
Non consentito in prodotti biologici
Richiede un generatore in loco
Tossico per inalazione
Monitoraggio continuo in stabilimento
Corrosivo sopra i 4 ppm
Elevati costi di investimento
Non ammesso in prodotti biologici
•
•
•
•
•
•
•
•
Bassa efficacia sui vegetali ai livelli ammessi
Richiede un generatore in loco
Esplosivo
Ammesso solo per prodotti interi
Dopo il trattamento è richiesto un ulteriore risciacquo
La presenza di iodio nelle acque determina la produzioni alogenati
contenenti iodio
Formazione di cloriti e clorati
Monitoraggio degli ambienti di lavoro
Non ammesso per prodotti biologici
Tempi di contatto
Interferenze sulle qualità sensoriali
Attività antimicrobica (in relazione alle quantità ammesse e
all’impatto organolettico)
Scarsa attività antimicrobica ai livelli ammessi nei vegetali
Non ammesso per prodotti biologici
•
•
•
•
•
Scarsa attività antimicrobica (ai livelli ammessi)
Tempi di contatto lunghi
Azione fitotossica
E’ necessaria la rimozione dei residui
Non ammesso per prodotti biologici
•
•
•
•
•
•
SOSTANZE DI AROMA COME ANTIMICROBICI
Prodotti della via della lipossigenasi: aldeidi alifatiche
più o meno insature derivanti dalla demolizione degli
acidi grassi
Oli essenziali: complesse miscele di terpeni e terpenoidi.
Buone efficacie antimicrobiche degli oli delle Labiate e
degli agrumi
Cedro
Citral
Sopravvivenza di Listeria in presenza di olio di
cedro
Il progetto STAYFRESH
Università di Milano
CRA-IAA
Progetto triennale (2011-2014)
6 Partner
8 Unità di Ricerca
Università di
Bolzano
Università di
Udine
Università di
Bologna
Parco Tecnologico
Padano, Lodi
Coordinazione del progetto:
Università di Udine
Dipartimento di Scienze degli Alimenti
Università di
Teramo