CONTAMINAZIONE DELLE CARNI docente Patrizia Cattaneo

AGR-VET
6 - CONTAMINAZIONE DELLE CARNI
docente Patrizia Cattaneo
Bibliografia:
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The manual of manifacturing meat quality , Church & Wood, Elsevier Applied Science, 1992 (3/161, 2941)
Alimenti, microbiologia e igiene, Kramer & Cantoni. OEMF, 1994
Origine dei microrganismi nella carne
La carne muscolare di animali sani e non affaticati è di regola priva di germi, a differenza del fegato e
talvolta milza e gangli linfatici, che già durante la vita possono essere contaminati da microrganismi.
Tuttavia, anche nella carne muscolare possono giungere microrganismi quando l’animale è ancora in
vita, a causa di malattie, indebolimento, stress prima della macellazione: contaminazione primaria.
La maggior parte dei microrganismi giunge nella carne per contaminazione secondaria, durante e
dopo la macellazione, nella preparazione e lavorazione della carne.
Nella carne possono trovarsi microrganismi patogeni e microrganismi deterioranti, ma mentre i
secondi di solito non causano malesseri o malattia, i primi possono essere causa di tossinfezione
alimentare.
I principali patogeni sono riportati in tabella N.1 con la fonte principale. La maggior parte di essi si
trova occasionalmente nelle carni crude, ma solo in un numero molto piccolo se la carne è stata
correttamente trattata e conservata. Infatti la maggior parte non cresce alle temperature di
refrigerazione, mentre Listeria e Yersinia possono crescere, se pure lentamente, alle temperature tra 0 –
4°C.
La fonte della maggior parte dei patogeni della carne è l’intestino; la contaminazione della carne
avviene indirettamente dalle feci sulla pelle e sulle piume, per disseminazione durante le procedure di
macellazione. Cattive pratiche di macellazione possono permettere la contaminazione della carne o
dell’ambiente con il contenuto intestinale; specialmente durante la macellazione e lavorazione del
pollame si ha contaminazione con Salmonelle dall’intestino di animali infetti, mentre i suini possono
essere contaminati durante la scottatura.
Le condizioni dell’animale alla macellazione sono importanti poiché una delle principali fonti di
contaminazione della carcassa proviene dall’animale stesso. E’ essenziale che il bestiame arrivi al
macello il più possibile pulito e asciutto e ciò si ottiene solo con la massima cura durante l’allevamento
ed il trasporto.
E’ stato dimostrato che lo stress inutile, causato da cattivo trattamento dell’animale durante
l’allevamento, il trasporto e lo stazionamento prolungato è responsabile dell’aumento della diffusione
delle Salmonelle da animali infetti a non infetti. Infatti alcuni animali hanno infezioni sub-cliniche, non
presentano diarrea ma eliminano un gran numero di microrganismi che possono infettare altri animali o
le carni. Condizioni ottimali di allevamento possono ridurre ferite e ascessi; gli ascessi possono non
essere visibili all’ispezione, contengono numerosi batteri e, se incisi, possono contaminare le carni.
E’ importante che il tempo di stazionamento non sia eccessivo e che ogni animale sia macellato con
ogni cura.
Allo stordimento, il bestiame può rigurgitare cibo, con contaminazione del collo, gola e lingua. Una
pratica preventiva consiste nella chiusura dell’esofago con un laccio per evitare ritorno di cibo durante
le fasi di apertura della carcassa ed eviscerazione,
L’eviscerazione dei bovini in orizzontale causa conte microbiche più alte su pancia e gambe, mentre
con l’eviscerazione in verticale in linea si hanno conte microbiche più alte su pancia e spalle. Se la
ferita nei suini supera i 4 cm si ha contaminazione dei polmoni e dei tessuti circostanti permettendo
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l’entrata dell’acqua di scottatura. Coltelli non sterilizzati possono raggiungere rapidamente conte di
109 ufc/cm2 che contamineranno la carne durante il sezionamento.
Un alto numero di microrganismi intestinali come E. coli indica scarsi standard di preparazione della
carcassa. Attrezzi e personale possono diffondere rapidamente microrganismi da una carcassa all’altra
lungo la linea di macellazione.
Tutti i dipendenti e gli eventuali visitatori che entrano nell’area di macellazione e trasformazione sono
potenziali fonti di microrganismi e di corpi estranei. Ognuno deve essere conscio della necessità e
dell’importanza dell’igiene personale e del suo effetto sulla qualità del prodotto e agire di conseguenza.
Il personale deve lavare le mani bene dopo ogni visita al gabinetto, all’inizio e alla fine del lavoro,
dopo la pausa pranzo o cambio di funzioni e dopo aver maneggiato materiale o oggetti contaminati.
Deve indossare abiti protettivi adatti, senza bottoni, senza tasche, capelli e barba devono essere ben
coperti con reti. L’abito deve essere lavato regolarmente, non deve essere indossato al di fuori dall’area
di lavoro, ad esempio in mensa. Il movimento del personale da aree sporche ad aree pulite può portare a
contaminazione e questa possibilità deve essere impedita.
Un’altra fonte di contaminazione è costituita dagli scarti di lavorazione. Tutta la materia grezza,
qualsiasi sia il suo valore, deve essere trattata con la stessa cura. Di norma, la carne di più alto valore è
trattata per prima e le parti come la testa (spolpi), grassi, rifilature sono spesso lasciate per troppo
tempo, permettendo la crescita batterica fino a livelli alti, fatto che può portare a vanificare la cura
impiegata nel trattare i tagli e le parti di maggior valore. L’impianto deve prevedere di trattare
egualmente con sicurezza tutti i tipi di materiale e occorre identificare chiaramente i contenitori dove
riporre il materiale di scarto, che non devono essere assolutamente usati per il materiale idoneo al
consumo.
Si deve prevenire l’entrata di organismi nocivi (insetti, roditori ecc.) che possono contaminare le carni
e, qualora questi riuscissero ad entrare, devono essere eliminati senza contaminare carne o superfici a
contatto con essa.
Le porte esterne devono essere tenute chiuse, le finestre apribili devono essere dotate di schermi per gli
insetti. Si devono applicare programmi di prevenzione, controllo e ispezione rispetto a mosche,
scarafaggi, roditori, cani, gatti, uccelli (piccioni, passeri). La loro presenza è sintomo di una situazione
igienica molto carente, anche se si verifica molto raramente.
L’acqua di lavaggio deve essere potabile e l’acqua sporca deve essere fatta defluire rapidamente senza
ristagno.
Deve essere sempre considerata la possibilità che gli impianti di macellazione e gli strumenti
permettano la sopravvivenza a lungo termine di patogeni, costituendo il punto focale della
contaminazione.
La prevenzione quindi dipende dall’igiene dell’impianto, ma non sempre, perché alcune pratiche ad
esempio adatte per lo controllo di Salmonella non servono per eliminare dall’ambiente Listeria e gli
Stafilococchi patogeni riescono a colonizzare le dita gommate dell’impianto di spennatura dei polli;
inoltre alcuni ceppi sono risultati resistenti ai comuni agenti sanitizzanti e al cloro.
La carne come ambiente di crescita microbica
Il tessuto magro fornisce una fonte di energia prontamente disponibile, carbonio e altri nutrienti. Il
valore di pH tipicamente nell’intervallo 5,5-6,5 è ideale per la crescita della maggior parte dei batteri.
La velocità di crescita batterica può però essere ridotta a bassi valori di pH (carni PSE) e aumentata a
livelli alti (carni DFD).
In genere però valori di pH tra 5,5 e 7 non hanno effetto sulla composizione totale della microflora.
In teoria, una gamma veramente vasta di microrganismi può crescere sulla carne, inclusa la
maggioranza dei contaminanti presenti dopo la macellazione, ma nella pratica sono presenti dei fattori
estrinseci che limitano la crescita microbica ed il numero di ceppi capaci di crescita.
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La refrigerazione è il principale fattore estrinseco per il controllo della microflora contaminante; più di
recente le tecniche del sotto vuoto e dell’imballaggio in atmosfera protettiva hanno ridotto lo sviluppo
dei microrganismi e modificato la composizione della microflora.
Un altro fattore è la competizione microbica che causa la dominanza di un piccolo numero di ceppi
della stessa specie, sebbene l’affinità per i nutrienti, specie aminoacidi, permetta la coesistenza di
diversi microrganismi.
Carni e microrganismi di significato nella salute pubblica
L’importanza delle carni come fonti di patogeni dipende dal grado di contaminazione alla macellazione
e nelle successive fasi e dalla possibilità di moltiplicazione dei microrganismi patogeni durante la
conservazione.
Molti lavori riportano la presenza ed il numero di patogeni nelle carni, con variazioni considerevoli,
dovute a vari fattori, incluso i metodi di analisi.
La carne è comunque più o meno contaminata ed è utile valutare la contaminazione dai vari patogeni in
relazione agli episodi di malattia nell’uomo. Ad esempio di recente negli USA si tende alla tolleranza
zero per patogeni quali E. coli O157:H7. Occorre ricordare che la carne di solito è consumata cotta e
che il maggiore pericolo, nel caso dei patogeni vegetativi, ad es. la Salmonella, consiste nella
contaminazione crociata. Ma esiste un piccolo numero di piatti di carne consumati crudi, come carne
alla tartara e carpaccio, associato alle infezioni da Salmonella, mentre in Belgio è stata stabilita un’alta
relazione tra consumo di carne suina cruda e infezioni da Yersinia enterocolitica, per cui è necessario
informare meglio i consumatori del rischio da consumo di carni crude e del fatto che la carne deve
essere trattata diversamente dagli altri cibi.
La contaminazione da Salmonella è comune in tutte le carni crude, con un’incidenza che raggiunge il
100% nelle carni di pollame, presso alcuni produttori. L’incidenza varia secondo le pratiche di
allevamento e l’igiene della macellazione e delle operazioni successive.
Non c’è dubbio che ridurre il livello di contaminazione da Salmonella delle carni, specie del pollame,
ridurrebbe sensibilmente la morbilità. Ugualmente sarebbe utile per la contaminazione da
Campylobacter, in quanto il 61 % dei ceppi umani di Campylobacter, corrisponde a quelli degli
animali da carne.
La carne di pollame è la principale responsabile negli episodi sporadici di campylobacteriosi, ma anche
le carni rosse sono importanti. C. jejuni predomina nelle carni di pollo, bovino e ovino ed è associato
alla malattia nell’uomo, mentre per C. hyointestinalis, pur presente, non si conosce il significato
nell’uomo.
Nella carne di suino la situazione è meno chiara; l’incidenza di contaminazione è < 10 %
probabilmente per la marcata disidratazione delle carcasse durante il raffreddamento. Molti sierotipi di
Campylobacter non sono di solito associati a malattia nell’uomo e in paesi come la Gran Bretagna la
carne suina non è considerata un veicolo importante di campylobatteriosi, ma altrove potrebbe essere
diverso.
E. coli produttore di Verocitossina (VTEC) è spesso considerato associato alla carne bovina, ma è
presente in tutte le carni a livelli significativi; la massima incidenza di contaminazione si ha nei bovini
vecchi (vacche da latte), le cui carni sono usate per hamburger, il cui consumo è stato associato a
diversi episodi di intossicazione da VTEC. Dati UK del 1993 dimostravano un'incidenza di VETC in
carni bovine del 17%, ma assenza del sierogruppo O157: H7, comunemente associato a malattia
nell'uomo, e invece i serovars dominanti presenti erano associati a malattia.
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Microflora deteriorante
Tutta la carne non trattata ha dei microrganismi, ma la carne va incontro a deterioramento soltanto se si
permette la crescita a numeri elevati. Esempi di deterioramento visibile sono la crescita di muffe per
impropria conservazione, evidenti come macchie nere o bianche, o la patina superficiale.
Quando i batteri sulle carni crescono raggiungendo alte conte, i prodotti chimici prodotti durante la
crescita producono 4 effetti principali:
• odori anomali (ma non sempre di origine microbica),
• perdita di colore (ma non sempre di origine microbica),
• patine superficiali,
• inacidimento o putrefazione.
Se si osserva anche solo uno di questi effetti la carne è deteriorata e non idonea al consumo.
I microrganismi appartenenti alla microflora intestinale non sono di solito coinvolti nel deterioramento.
Nel bestiame bovino e ovino la microflora deteriorante proviene dalla cute e dal pelo, contaminato da
terra e acqua. Ugualmente avviene per il pollame, dove la maggior fonte di psicrotrofi è costituita da
piume, ma nel pollame il livello di contaminazione è molto variabile e riflette le condizioni di
allevamento.
La presenza di numerosi microrganismi deterioranti sulla cute, sul vello e sulle piume significa che la
scuoiatura e la spennatura sono operazioni critiche per la contaminazione della carne.
Questo stadio provoca una considerevole disseminazione aerogena con contaminazione diretta della
carne e dell’ambiente. La crescita dei microrganismi del deterioramento sulle superfici e attrezzature a
contatto con la carne sono ulteriori fonti di contaminazione. La disinfezione inadeguata delle celle
frigorifere permette lo sviluppo della microflora psicrotrofa.
Nei suini la situazione è diversa poichè la pelle non viene rimossa ma scottata prima di togliere il pelo.
La scottatura a temperatura più bassa può ridurre il numero dei microrganismi in numero variabile
secondo la zona o solo in alcune zone, mentre la scottatura vera e propria, a più alte temperature,
applicata con appropriate condizioni igieniche, riduce il numero dei microrganismi o anche elimina i
microrganismi Gram negativi. Tuttavia con un controllo carente, la vasca di scottatura può diventare
una fonte di contaminazione sia da microrganismi intestinali che da quelli della cute. Inoltre è possibile
il richiamo, per aspirazione, di acqua contaminata nella carcassa attraverso gli orifizi naturali e la ferita
provocata dalla deiugulazione.
La contaminazione durante la scottatura coinvolge principalmente Gram positivi, mentre i
microrganismi psicrotrofi Gram negativi derivano dalle operazioni successive.
L’asportazione del pelo è un’importante causa di questa contaminazione, sebbene i Gram negativi
derivino in gran quantità dai detriti che si formano in tutto il processo macellazione-scottaturadepilazione.
Un grado considerevole di contaminazione è possibile anche durante le successive operazioni di
sezionatura, anche se fatte in luogo lontano dalla zona di macellazione. La sezionatura è di solito la
maggior fonte di contaminazione di batteri lattici e di Brochothrix thermosphacta.
Deterioramento delle carni di bovino, ovino, suino
In generale il deterioramento segue lo stesso modello nelle carni di specie diversa, pur con differenze
che non sempre permettono di estrapolare i risultati ottenuti in una specie carnea ad un’altra.
La durata della conservazione della carne mantenuta all’aria a temperature inferiori a 5°C è limitata
dalla crescita microbica. Odori sgradevoli appaiono quando il numero di microrganismi raggiunge circa
107/cm2 e una patina viscida appare con conte di 108/cm2. Talvolta si hanno numeri molto significativi
in assenza di segni del deterioramento. La microflora deteriorante è dominata da batteri bastoncellari
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Gram negativi psicrotrofi, aerobi, principalmente dei generi Pseudomonas, Acinetobacter,
Psychrobacter.
I più importanti sono gli Pseudomonas, che trovano negli alimenti proteici a bassa temperatura
l’ambiente ideale. Più specificatamente è stato ipotizzato che gli Peudomonas siano avvantaggiati dalla
loro capacità di metabolizzare glucosio a gluconato e 2-oxogluconato, che si accumulano fuori dalla
cellula batterica e sono poi metabolizzati dagli stessi Pseudomonas, ma non da microrganismi
competitori. Gli altri due generi sono incapaci di metabolizzare il glucosio e forse ottengono energia
dall’ossidazione di acidi organici e aminoacidi.
Altri batteri sono presenti in piccolo numero e solo occasionalmente costituiscono una parte importante
della flora microbica.
Br. thermosphacta è più presente su carne di suino e agnello che su quella bovina e può essere favorita
dal grasso che ha un pH più alto. Infatti, temperature sopra i 6°C e pH sopra 6,5 favoriscono Br.
thermosphacta, probabilmente insieme ad altri fattori favorevoli.
In carcasse d’agnello si è vista la predominanza di Pseudomonadi, seguiti da Br. thermosphacta, e da
stafilococchi coagulasi negativi, prevalentemente S. xylosus. Sono presenti anche micrococchi e
stafilococchi, ma in numero limitato.
Altri psicrotrofi appartenenti alle Enterobacteriaceae, come Serratia liquefaciens, E. agglomerans e
Hafnia alvei, sono presenti a livelli bassi ma non competono in modo efficace a queste temperature,
mentre diventano più importanti a 6-10°C: in ogni caso gli Pseudomonas sono i predominanti.
Il ruolo dei lieviti nel deterioramento delle carni fresche è limitato, sebbene siano stati segnalati conte
molto elevate specialmente nella carne di agnello.
Possono essere più importanti in carni sezionate e imballate, conservate a 0°C per aumentarne la
conservabilità. Le muffe sono state deterioranti importanti su carcasse conservate a lungo appena al di
sopra del punto di congelamento, ma nella conservazione moderna sono meno importanti.
Il modello di deterioramento riflette l’attività metabolica dei microrganismi dominanti; le analisi G.C. e
Gas-massa indicano un insieme molto complesso di composti (tabella 2), comprendente esteri,
composti solforati, chetoni, alcool ramificati, idrocarburi insaturi e 3-metilbutanale, diverso in
composizione, ma uguale come presenze.
Deterioramento del pollame e della selvaggina
La microflora dei polli eviscerati conservati in aria a 4°C è simile a quella delle carni rosse; la crescita
avviene dapprima alle superfici di taglio e nei fori delle penne. La conservazione senza imballaggio fa
seccare la pelle riducendo la crescita microbica, ma nella odierna vendita al dettaglio i polli sono
venduti in film plastico, sotto il quale si può formare una piccola quantità di CO2 che può favorire
batteri Gram-positivi. Non ci sono differenze significative tra le varie carni avicole, ma esistono
differenze tra le varie parti del corpo con un numero minore di Gram negativi nella muscolatura del
petto rispetto alle cosce per il pH, rispettivamente di 5.7-5.9 e di 6.4- 6.7.
Differenze possono esserci per il modo di raffreddamento dei polli, in aria o con acqua. Nel secondo
caso aw è più alta ma c’è un effetto di dilavamento con riduzione del numero dei batteri. Di recente
alcuni hanno introdotto la riduzione della temperatura di conservazione del pollame a – 2°C che
consente un allungamento della conservabilità e ciò ha comportato una variazione della microflora con
prevalenza di lieviti.
Nel pollame non eviscerato il deterioramento si evidenzia con odore caratteristico dato da numerosi
composti solforati, esteri, aldeidi, alcoli prodotti da una varia flora microbica deteriorante.
Il tacchino (e anitra) non eviscerato si conserva per 18 giorni a 4°C per via della pelle intatta ed asciutta
contro i 9 giorni dell’eviscerato. Il deterioramento inizia dall’interno con la produzione di grandi
quantità di H2S nell’intestino e diffusione del gas nei muscoli. Alla superficie, con alta tensione di O2,
H2S si combina con Mb a dare sulfomioglobina verde. L’inverdimento è in diretta relazione con la
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temperatura di conservazione e si può ridurre lasciando a digiuno gli uccelli prima della macellazione o
con una dieta che abbassi il pH nel cieco.
Il deterioramento della selvaggina avviene come nel pollame non eviscerato e inizia nelle ferite,
secondo la temperatura di conservazione e il grado di umidità, sebbene il fagiano sia molto resistente
all’inverdimento.
Il deterioramento varia secondo la modalità di conservazione sotto vuoto o in atmosfera protetta, e a
quella lezione si rimanda.
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