CONSERVAZIONE degli ALIMENTI con TRATTAMENTI TERMICI Si richiamo i seguenti concetti: La temperatura richiesta per provocare la morte dei microrganismi non risulta uguale per tutte le specie microbiche presenti nell’alimento. L’uccisione delle spore microbiche necessita sempre di temperature superiori a quelle richieste per ottenere lo stesso effetto nei confronti delle forme vegetative. Anche tra le spore esiste una notevole differenza a seconda che appartengono a germi termofili, mesofili o piscrofili. Per le forme vegetative sono necessarie temperature notevolmente superiori per determinare la morte dei termofili rispetto ai mesofili che a loro volta vengono inattivati a temperature superiori rispetto agli psicrofili. I germi Gram+ presentano una termoresistenza superiore ai Gram-.

MECCANISMO di AZIONE del CALORE sui MICRORGANISMI L’efficacia del metodo è direttamente proporzionale al numero di organismi. Si riscontrano: Denaturazione di una proteina essenziale. Rottura dei ribosomi e perdita della funzione osmotica della parete cellulare con fuoriuscita di essudato, ricco di peptidi, amminoacidi ed acidi nucleici, che aggiunto ad altre cellule batteriche sarebbe in grado di aumentare la termoresistenza. La maggiore termoresistenza delle spore è da attribuire in parte allo stato di disidratazione di queste formazioni in parte all’alto contenuto in ac. dipicolinico e in calcio. Le spore sopravvissute ad un trattamento termico subiscono una riduzione della loro vitalità, “dormienza delle spore”.

La conservazione degli alimenti mediante riscaldamento può essere realizzata fondamentalmente con tre metodiche: 1.PASTERIZZAZIONE (da Pasteur)  Assicura l’eliminazione dei germi patogeni asporigeni eventualmente presenti nel latte o in altri substrati liquidi, nonché la sopravvivenza di circa 1-5% soltanto della microflora saprofitaria preesistente al trattamento termico (il latte dura 1 anno).  Questo trattamento risulta inefficace per le spore e due categorie di microrganismi: – TERMODURICI: germi capaci di sopportare agevolmente le temperature di pasterizzazione, ma incapaci di sviluppare a queste temperature. – TERMIFILI: germi capaci di sviluppare e sopportare queste temperature.  La scelta del procedimento di pasterizzazione è legata non solo alla carica microbica presumibilmente presente, ma anche alla natura dell’alimento.

2.TRATTAMENTI A TEMPERATURE ELEVATE PER TEMPI BREVI (procedimento UHT – Ultra High Temperature -)  Impiegato per alimenti liquidi, in particolare il latte, che dura 90 giorni - non 3 mesi!-.  Con tale procedimento si ottiene un prodotto paucimicrobico, di conservabilità decisamente superiore a quello del latte pasterizzato e con caratteristiche chimico-fisiche superiori a quelle del latte sottoposto ai tradizionali procedimenti di sterilizzazione in bottiglia. 3.STERILIZZAZIONE  Garantisce la completa distruzione dei microrganismi, siano essi in forma vegetativa che sporulata, dal prodotto sottoposto al trattamento di sterilizzazione. Si ricorda che: 121°C per 15 minuti = sterilizzazione 60 (lenta) -70 (veloce) °C per 8-10 minuti = pastorizzazione

FATTORI che INFLUENZANO il TRATTAMENTO TERMICO  Numerosi fattori influenzano l’esito del trattamento termico, alcuni legati al germe stesso altri all’ambiente. Tra quest’ultimi ricordiamo: -pH: valori di pH prossimi a quello ottimale di crescita aumentano la termoresistenza del germe. -Umidità: la termoresistenza dei microrganismi aumenta con il diminuire dell’umidità del substrato. -Sostanze grasse: la presenza di grassi nel substrato aumenta la termoresistenza dei microrganismi. -Composti inibenti: la presenza di preservativi chimici in linea generale influenza negativamente la termoresistenza dei microrganismi. -Tempo e temperatura di trattamento: aumentanto la temperatura di trattamento diminuiscono i tempi di esposizione per ottenere la morte dei microrganismi.

FATTORI che INFLUENZANO il TRATTAMENTO TERMICO legati ai MICRORGANISMI -Carica microbica: maggiore è il numero di microrganismi presenti nel substrato al momento del trattamento termico, più elevata è la loro termoresistenza. -Età del germe: nelle forme vegetative si osserva una maggiore resistenza durante la lag fase e la fase stazionaria di crescita, mentre durante la fase logaritmica le cellule si presentano più sensibili. Le spore giovani sono più sensibili al calore rispetto a quelle di vecchia formazione. -Temperatura di sviluppo: la temperatura di incubazione del germe, prima del trattamento termico, influenza la termoresistenza del germe stesso (selezione genetica). -Curva di sopravvivenza: riportando in ordinata logaritmica il numero dei germi, di una data sospensione, sopravvissuti al trattamento termico ed in ascissa i tempi di tale trattamento, si ottiene una retta detta “curva di sopravvivenza”. Generalmente questa curva viene ricavata utilizzando la temperatura di 121°C.

AZIONE del CALORE sui MICRORGANISMI I lieviti vengono sicuramente distrutti a 58 – 60°C in 10 – 15 I e le loro spore richiedono di 5 – 10°C superiori; Le muffe hanno un comportamento analogo ai lieviti, tuttavia esistono specie più termoresistenti; Le forme vegetative: le comuni temperature di pasteurizzazione sono in grado di distruggere tutte le forme vegetative ad eccezione di alcune specie di termofili e termodurici. BATTERI Le Forme sporulate sono più resistenti delle forme vegetative, in genere anche le più resistenti vengono uccise in pochi minuti, in ambiente umido a T° superiori a 120°C (la T di sterilizzazione, infatti, è 121°C).

FATTORI che INFLUENZANO l’EFFETTO del CALORE sui GERMI Grado ed entità di inquinamento del prodotto trattato; Condizioni di sviluppo in cui vengono a trovarsi i germi al momento del trattamento; Composizione dell’alimento in cui i germi sono inclusi (umidità, pH, grassi, oli, nitrati, nitriti)

FATTORI AMBIENTALI che INFLUENZANO il TRATTAMENTO TERMICO pH; Umidità; Sostenze grasse; Composti inibenti; Tempo e temperatura di trattamento. FATTORI legati ai MICRORGANISMI che INFLUENZANO il TRATTAMENTO TERMICO Carica microbica; Età del germe; Temperatura di sviluppo; Curva di sopravvivenza; Curva di morte termica.

La conserva è un alimento trattato con trattamenti termici e conservato in un contenitore. Infatti va differenziato il contenuto dal contenitore. La valutazione deve essere fatta su entrambi, perché si possono trovare alterazioni dovute tanto al contenuto, tanto al contenitore. CARNE Si prende la carne, si toglie il grasso eccessivo e si divide in pezzetti. Lo si fa bollire. Si prende il contenitore e si aggiunge la carne a pezzi con il brodo e l’agar che permette l’amalgamazione. Si chiude e si inserisce nell’autoclave a 121°C per sterilizzare. LATTE Con il latte, c’è un problema di fondo in quanto il latte bolle. Si devono usare alte temperature e brevissimi tempi: si usa un tubo con acqua calda all’esterno e si va a nebulizzare all’interno, per cui il microrganismo va verso la fonte di calore. Una volta che il latte è sterilizzato, va direttamente nel contenitore. Si può sterilizzare anche con acqua ossigenata. LE CONSERVE

ESAME BATTERIOLOGICO delle CONSERVE 1.Pulizia del contenitore (può essere in vetro, banda stagnata verniciata, metallo); 2. Esame ispettivo esterno del contenitore: -Macchie di ruggine (ossidazione del metallo -> riduzione dello spessore del metallo -> microaperture -> contaminazione psot produttiva); -Deformazioni; -Bombaggio = bombaggio vero & bombaggio falso: Fisico Chimico Biologico

BOMBAGGIO CHIMICO  Sviluppo di gas attraverso una reazione chimica tra parete del contenitore e contenuto (NON puzza). -Compare in scatole conservate per lungo tempo; -Il gas è rappresentato da idrogeno (inodore, infiammabile); -Il contenuto non presenta cattivi odori; -Il colore ed il sapore del contenuto presentano caratteri normali e poco alterati; -Le pareti del contenitore risultano corrose (marezzatura del contenitore). BOMBAGGIO FISICO Mancanza di gas e caratteri organolettici normali (NON puzza); I contenitori incubati non si gonfiano ulteriormente; L’alterazione è riducibile alla compressione manuale (del lume); Il prodotto è sempre sterile.

BOMBAGGIO BIOLOGICO o MICROBIOLOGICO  Presenza di gas di odore sgradevole (puzza - H 2 S, NH 3, Co 2, Mercaptani, ecc) e si riconosce al tatto (ticchetta se si schiaccia);  Putrefazione più o meno accentuata del contenuto con caratteri diversi a seconda dei germi interessati. a)Anaerobi sporigeni danno odore putrido, gas abbondante, fluidificazione della gelatina, consistenza delle parti muscolari nettamente diminuita; b)Germi del gruppo subtilis – mesentericus danno odore non gradevole, la carne odora di muffa, sapore insipido, colore grigiastro, gelatina non fluidificata; c)Gruppo degli enterobatteri e dei cocchi danno alterazioni che possono ricordare a volte l’una a volte l’altra delle alterazioni precedenti.

ESAMI di LABORATORIO PROVA DELL’INTEGRITA’ DEL CONTENITORE – deve precedere l’esame di laboratorio per verificare l’effettiva sterilità del contenitore. PROVE TERMOSTATICHE: – incubazione a 30°C per 15 – 30 gg.; – incubazione a 55° per non più di 10 gg.; – incubazione a temperatura ambiente. VALUTAZIONE DELLA STABILITA’ DEL PRODOTTO: – presenza od assenza di bombaggio del contenitore; – presenza od assenza di microaperture; – esame del contenuto – colore, odore, sapore consistenza; – Accertamento di variazione del pH.

APERTURA DEI CONTENITORI PRELIEVO DEL MATERIALE PER LE ANALISI: - Porzioni liquide; - Porzioni solide. SEMINA IN TERRENI DI ELEZIONE: - Dextroso tryptone broth, per germi aerobi; - Fluid thioglycollate medium, per germi anaerobi. ESAMI di LABORATORIO

 I mesofili si moltiplicano tra 20-40°C con optimum tra 30-37°C.  I termofili si moltiplicano tra 40-50°C con optimum a 55°C. Se si mette la conserva in un termostato a 30°C per giorni, il mesofilo ha subito uno shock termico e riacquisterà le condizioni ideali per cui si può fare l’esame batteriologico. Se si mette la conserva in un termostato a 55°C per non più di 15 giorni (per evitare un auto sterilizzazione), il termofilo ha subito uno shock termico e riacquisterà le condizioni ideali per cui si può fare l’esame batteriologico. Quando si tira fuori la conserva dal termostato, si ha un bombaggio, ma non per contaminazione, ma per colpa del calore che provoca naturalmente una dilatazione, che raffreddandosi si andrà a ridurre. Per aprire la conserva o si usa un box sterile o si usa la cappa laminare. Si deterge la conserva, si mette dell’alcool, la si flamba ed è sterile. Se è bombata biologicamente o chimicamente si avranno degli odori sgradevoli. Quando si apre la conserva, bisogna proteggersi dagli schizzi quindi si usa un imbuto per cui gli schizzi andranno sulle parete dello strumento e gli odori si incanalano nel collo dell’imbuto. Il prelievo va fatto al centro della conserva. Si fanno 6 provette per ogni microbo: anaerobi mesofili, anaerobi temofili, aerobi mesofili e aerobi termofili. Basta una sola di queste provette per far si che tutta la conserva non sia sterile.

INTERPRETAZIONE DEI RISULTATI Lo sviluppo dei batteri in DTB determina intorbidamento e viraggio di colore dal viola al giallo. - Sottocultura in DTA Sviluppo dei batteri in FTM determina intorbidamento ed eventualmente gas. -Sottocultura su L.V. e osservazione al microscopio; -Reinserimento della della coltura in FTM ed esposizione per 20 I a 100°C, per 15 I a 110°C, reincubazione e verifica della termoresistenza. OSSERVAZIONE AL MICROSCOPIO -Cocchi e bacilli gram +: contaminazione accidentale. -Bacilli, spore, germi termofili: insufficiente sterilizzazione.

GERMI MORTI Microrganismi presenti nelle varie materie prime che entrano a far parte delle conserve e che hanno subito l’effetto del trattamento termico e possono essere evidenziati solamente a mezzo dell’esame batterioscopico.

SIGNIFICATO SANITARIO dei MICRORGANISMI MORTI Corpi batterici appartenenti a specie microbiche saprofite. Corpi batterici appartenenti a specie microbiche capaci di produrre tossine (esotossine – endotossine) Strisci per impronta ESAME BATTERIOSCOPICO Strisci del materiale omogeneizzato -Colorazione di Gram o semplice o previa sgrassatura. -Per tutte le conserve sono tollerate al massimo la presenza di 2 – 3 corpi batterici per campo microscopico ( un corpo batterico per campo microscopico corrisponde a 5x10 5 germi/g)

GERMI VIVI 1.Inadeguamento del trattamento termico (isolamento di germi non sporulati termoresistenti – enterococchi, Str. Termophilus, micrococchi); 2.Penetrazione, in fase di raffreddamento in acqua, attraverso microaperture (isolamento di forme non termoresistenti asporigene Gram negativi); 3.Difetti di costituzione del contenitore (isolamento di forme non termoresistenti asporigene Gram negativi).  A seconda dei microrganismi che si riscontrano dall’esame batterico, si può dedurre dove andare a fare gli ulteriori controlli (se sul contenitore, o sul contenuto, o sul processo produttivo).  Se nel rapporto di prova NON viene indicata l’analisi di integrità del contenitore, NON si può stabilire il momento di contaminazione.

FENOMENI ALTERATIVI 1- Idrolisi (liquefazione) della gelatina St. faecalis var. liquefaciens 2- Idrolisi dell’amido Bacillus 3- incipiente o precoce alterazione: a)Azione dei batteri presenti nel prodotto b)Enzimi autoctoni 4- Bombaggio biologico: a)Insufficiente sterilizzazione b)Ricontaminazione del prodotto dopo sterilizzazione 5- Inacidimento Famiglia bacillaceae (sia mesofili sia termofili) -B. stearotermophilus temperature da termofilo per la germinazione della spora ma in forma vegetativa può sviluppare alle temperature dei mesofili. -Desulfatomaculum nigraficans “puzzo di solfuro” o di “uova marce”. Termofilo obbligato produttore di H 2 S. -Bacillus acidurici B. coagulans T° di crescita 30° - 35°C – 55°C -Muffe termoresistenti Byssochlanis fulva.

MALATTIE ALIMENTARI ACUTE da CONSUMO di PRODOTTI INSCATOLATI Cl. Botulinum – conserve artigianali per cattiva procedura di sterilizzazione -tipi sierologici più frequentemente responsabili: A, B, E. -A, B: bombaggio del contenitore, odore putrido per disidratazione e liquefazione della gelatina. -E: quasi esclusivamente nelle conserve ittiche, si moltiplica e produce tossina a 3,3°C, la scatola non presenta bombaggio e non vi sono alterazioni proteolitiche a carico del contenuto. -F: conserva di paté di fegato. Cl. Perfringens Stafilococchi Salmonelle