AGENTI ALTERANTI CIBI E BEVANDE Biotecnologie Microbiche Alimentari: prof.ssa Monica Agnolucci Presentazione di : Federica D’Aniello Caterina Giuntini Enrica Tiralongo Giulio Rosticci

Cosa sono gli agenti alteranti? Un agente alterante è un microrganismo isolato da un prodotto avariato e se ri-inoculato in un cibo sterile, cresce e produce lo stesso deterioramento con identiche sintomatologie visualizzate nel prodotto precedente Quesiti da porsi : Gli alimenti contengono spesso lieviti, anche lieviti alteranti, a basso livello, senza deterioramento percepibile. Per nostra fortuna, i lieviti sono quasi interamente non patogeni. Per un essere umano in un discreto stato di salute, il consumo di numeri moderati di lieviti vitali di gran parte delle 800 specie di lievito riconosciuti non è in grado di causare danni. Disturbi gastrointestinali minori sono stati attribuiti al consumo di bevande alterate da lieviti Saccharomyces e Zygosaccharomyces, ma queste ipotesi non sono state confermate. È stato suggerito che tali effetti possono essere dovute ai metaboliti del lievito anziché i lieviti vitali in sé .Allo stesso modo, i lieviti non formano tossine nocive per la salute umana (a differenza delle muffe formanti micotossine). Nei lieviti di molte specie si formano tossine, le "tossine killer", ma queste sembrano rivolte principalmente ad altri ceppi e specie di lieviti. La crescita del lievito in alimenti non provoca un deterioramento significativo del valore nutrizionale del cibo. La crescita del lievito è probabile che rimuova solo una piccola percentuale di zuccheri, per esempio in un succo di frutta. La crescita del lievito può anche aumentare il valore nutrizionale degli alimenti attraverso l'aggiunta di proteine e vitamine del lievito stesso. La presenza di lieviti nel cibo comporta problemi di sicurezza? Questi sono nocivi per la salute dell’uomo? La presenza di lieviti causa una perdita nel valore nutrizionale del prodotto?

Il deterioramento rilevabile come dato richiede un numero di cellule di lievito pari circa a 1 × 105-1 × 106 / ml (Ingram 1949), e concentrazioni così elevate di lieviti non possono essere trovate in una inoculazione iniziale, ne consegue che il lievito alterante richiede la crescita della popolazione di lievito. In conclusione…….. I risultati nei lieviti alteranti degli alimenti sono diversi, ma tutti sono il risultato di grandi popolazioni di lievito crescute nel cibo e con conseguente attività metabolica. - il deterioramento……….. La crescita della popolazione di lievito- Tuttavia, pur non causando un pericolo per la sicurezza o la perdita di qualità nutrizionale, i risultati prodotti da un lievito alterante sono evidenti al consumatore. Un consumatore è improbabile che si renda conto che si tratta di un lievito alterante; ma semplicemente si accorge che qualcosa non va nel cibo o è diverso, e lo rifiuta. – In conclusione…. Dell’acquirente - Il lievito alterante di alimenti o bevande può quindi essere definito come "la crescita di lievito in un alimento, sufficiente a provocare una alterazione nel cibo, percepibile ad un consumatore, che possa causare insoddisfazione, reclami, o il rifiuto di quel cibo da parte dell’acquirente" .

Quali fonti nutrizionali richiede la crescita di lievito? GRASSI CARBOIDRATI La biochimica e il metabolismo dei lieviti sono sostanzialmente simili a quella umana. . In una forma semplificata ,la nutrizione umana è basata su carboidrati (fonte di carbonio), proteine (fonte di azoto), grassi, vitamine e sali minerali. La nutrizione dei lievito richiede anche fonti di carbonio e di azoto, vitamine e minerali. Non è quindi sorprendente che molti alimenti umani possano svolgere un ruolo di supporto eccellente nella crescita del lievito. Le fonti di carbonio preferite per l’assimilazione nei lieviti sono gli zuccheri semplici, e in misura minore gli zuccheri esistenti negli alcoli, o acidi organici. Relativamente pochi i lieviti possono utilizzare i carboidrati complessi come l'amido. Allo stesso modo la maggior parte dei lieviti non ha praticamente alcuna attività proteolitica e non sono quindi in grado di crescere su proteine ​​come fonte di azoto. Un'eccezione a questo può essere la degradazione della caseina nel latte da parte di lieviti Rossi e la conseguente alterazione dei prodotti lattiero-caseari .Fonti di azoto preferite dai lieviti sono piccole molecole, in particolare amminoacidi acidi, ioni ammonio, nitrato o nitrito per alcune specie di lievito. Alcuni lieviti mostrano attività lipolitica, per esempio Yarrowia lipolytica, e sono in grado di utilizzare i grassi (Barth e Gaillardin, 1996), ma anche questi sono lenti rispetto alla crescita su glucosio. AZOTO VITAMINE SALI MINERALI Zuccheri semplici Alcoli Acidi organici Amminoacidi acidi Ioni ammonio Ioni nitrato o nitrito

Alimenti che potrebbero essere colpiti da deterioramento da lieviti Ho inserito una tabella che mette a confronto l’alimentazione umana con quella dei lieviti. Tuttavia, la nutrizione umana e dei lieviti varia in due aspetti importanti. In primo luogo, in un mezzo di coltura di lievito, tutti i nutrienti devono essere presenti contemporaneamente, mentre in una nutrizione umana, varie parti possono essere trovate in alimenti diversi, ad esempio vitamine in un alimento e proteine in un altro. In secondo luogo, la nutrizione del lievito è fortemente orientata verso le piccole molecole, piuttosto che i polimeri giganti.I polimeri complessi di carboidrati o proteine non possono essere trasportati facilmente attraverso la parete cellulare del lievito e richiedono la degradazione extracellulare dagli enzimi secreti. La degradazione extracellulare è comune nei funghi filamentosi (muffe), ma è rara in singoli funghi unicellulari (lieviti). La maggior parte dei lieviti, non avendo attività proteolitica, non sono presenti su cibi costituiti prevalentemente da proteine tipo-carne (maggior dominio dei batteri) , piuttosto li ritroviamo come alteranti prevalentemente di alimenti di origine vegetale o frutta. L’alterazione da lieviti e muffe degli alimenti è quindi in gran parte limitato a cibi che non sostengono la crescita o la produzione di tossine da batteri patogeni. La crescita batterica è eliminato in larga misura dall'acidità, dalle basse temperature e dalla bassa attività dell’acqua aw. Quindi . L’alterazione da lieviti è quindi in gran parte limitata a quegli alimenti con basso pH, con attività dell'acqua bassa aw (causata sia da elevato sale o alto livello di zucchero), basse temperature o che contengono agenti antibatterici come solfito. BASSO PH BASSE TEMPERATURE CON AGENTI ANTIBATTERICI COME I SOLFITI BASSA ATTIVITà DELL’ACQUA (aw)

EFFETTI DA ALTERAZIONE DA LIEVITO 1.PRODUZIONE DI GAS Come precedentemente definito, lievito alterante del cibo è principalmente quello che il consumatore o la comunicazione fatta dal consumatore dice di trovare discutibile. Possiamo suddividere in linea generale gli effetti fisici delle alterazioni da lievito in tre classi. Alla prima classe appartengono quei lieviti che determinano una eccessiva produzione di gas nelle bevande che porta al gonfiarsi dei contenitori o dei Tetra Pak, delle lattine "soffiate", o in esempi estremi, possono esplodere bottiglie di vetro, portando a lesioni fisiche.

La produzione di gas in eccesso dei lieviti è un risultato della fermentazione degli zuccheri. Il volume di gas prodotto, e quindi la pressione formata, varia tra le specie di lievito. Dei lieviti che fermentano, la gamma di substrati zucchero fermentanti varia considerevolmente. Inoltre, il volume di gas prodotto, e quindi la pressione formata, varia tra le specie di lievito. Le poche specie di lievito capaci di produrre una pressione di gas tale da far esplodere le bottiglie includono Zygosaccharomyces bailii, Saccharomyces cerevisiae, Dekkera bruxellensis and Saccharomycodes ludwigii . Prove eseguite in laboratorio dall'autore hanno dimostrato pressioni di fermentazione formate da queste specie tra i 6 e le 10 atm di sovrapressione. . Un rapido sguardo alla letteratura rivelerà che queste specie sono le più famose (o famigerati) specie alteranti, non perché siano diffuse o siano un problema particolare, ma semplicemente perché hanno richiamato l'attenzione del pubblico in questo modo. Dietro queste specie altamente fermentative ci sono un certo numero di altre specie alteranti che fermentano, ma in misura molto minore. Questi includono Candida parapsilosis e Candida pseudointermedia, che possono generare fino a 2 atm di sovrappressione, che non è sufficiente a far esplodere contenitori ma potrebbe portare reclami dei consumatori come prodotto "frizzante" o con "gusto di champagne povero".

2. COMPARSA DI COLONIE VISIBILI In cibi solidi : Formazione di film Scolorimento superficiale Comparsa di melma mucosa (per lieviti che formano polisaccaridi extracellulari). Forse il secondo segno più evidente di lievito alterante è la comparsa visibile delle stesse cellule di lievito. In questi cibi solidi può essere visualizzata attraverso la comparsa di colonie di lievito sulla superficie alimentare, come scolorimento superficiale, film o melma mucosa, in particolare nei lieviti che formano polisaccaridi extracellulari. . Sulla maggior parte dei cibi solidi, i lieviti rossi o rosa hanno più probabilità di essere segnalati rispetto a colonie di lievito bianche o crema, forse questo ha portato all’inclusione di Sporobolomyces e Rhodotorula spp. nei lieviti alteranti . . Formazione di film sulla superficie è caratteristica di tutti i lieviti alteranti in sciroppi ricchi di zuccheri. Nelle sciroppi con una concentrazione di zucchero superiore al 35% w / w, la densità di galleggiamento dello zuchero dello sciroppo è sufficientemente grande da causare cellule di lievito galleggianti, piuttosto che la loro sedimentazione. Nell’alterazione di sciroppi ad alto contenuto di zucchero, è normale poter notare il lievito alterante come una chiazza di cellule di lievito che galleggiano sulla superficie. In bevande : Film superficiali nebbiosi, particolati Sedimenti Flocculazioni 105 cellule / ml 107-108 cellule / ml causata da ceppi di Candida; Issatchenkia; Pichia ; ma può includere lieviti come Dekkera e Brettanomyces spp

3. PERDITA DI SAPORI E DI ODORI Il caso della cannuccia di plastica di un succo di frutta Due metodi utilizzati dal lievito per rimuovere sapori o odori : Rimuovendo le componenti organolettiche del cibo O producendo molecole off-flavours e off-odours

Si percepisce come un’insolito sapore dolciastro. Il lievito produce attraverso il suo metabolismo primario o secondario molecole di notevole importanza organolettica, tali piccole molecole sono normalmente volatili per questo si parla anche di perdita di odori quanto di sapori. La perdita di sapore è prodotta generalmente dall’etanolo, in prodotti fermentati viene prodotto in quantità equimolare al biossido di carbonio. Si percepisce come un’insolito sapore dolciastro. Molecole volatili off-oudors comprendono: l’acetaldeide, l’acido acetico, l’etil acetato, il diacetale e l’acetoino. La specie Pichia Alti livelli di acido acetico, acetaldeide ed esteri, incluso l’etil acetato In particolare Pichia membranifaciens. L'irrancidimento consiste in una serie di reazioni di idrolisi e/o ossidazione che riguardano gli acidi grassi o altri lipidi presenti negli alimenti. Le modificazioni chimiche avvengono tramite meccanismo radicalico che implica l'azione prolungata dell'ossigeno. L'idrolisi scinde le catene di acidi grassi dallo scheletro di glicerolo. Questi acidi grassi liberi possono andare incontro ad una ulteriore auto-ossidazione, attraverso un processo mediato da radicali liberi. Questo processo può dare luogo a molecole molto reattive chimicamente (radicali liberi a loro volta) che possono generare quegli odori e sapori alterati e fastidiosi comunemente associati ai cibi ed agli olii definiti irranciditi. Il deterioramento qualitativo del cibo viene provocato dalla produzione di acidi grassi a catena più corta, quali l'acido propionico e l'acido butirrico, che conferiscono odore e gusto molto sgradevoli. Questi processi chimici possono anche distruggere i nutrienti contenuti negli alimenti. Sotto determinate condizioni, l'irrancidimento e la distruzione di vitamine, ad esempio, può avvenire molto rapidamente Saccharomycodes ludwigi Alti livelli di acetoino e acetaldeide Kloeckera apiculata Alti livelli di esteri e acidi volatili La crescita di lieviti lipolitici quali Yarrowia lipolytica, su substrati ricchi di grassi come il formaggio o la carne, può provocare "irrancidimento di acidi grassi liberi "

Lo sviluppo dei microrganismi alteranti nelle derrate alimentari è fortemente influenzato da: I fattori intrinseci all’ambiente di confezionamento e di preservazione del prodotto I fattori intrinseci all’alimento o alla bevanda Velocità di sviluppo e la cinetica enzimatica delle reazioni biochimiche dei microrganismi Perché vi sia la proliferazione microbica e quindi siano provocati i danni appena descritti alle derrate alimentari, il loro stato di preservazione deve essere compromesso in modo tale da permettere una crescita ottimale del microrganismo alterante. I fattori che influenzano lo sviluppo microbico si distinguono in: intrinseci nell’alimento o nella bevanda e quelli legati ai parametri ambientali di confezionamento e di preservazione del prodotto.. Questi fattori dettano la velocità di sviluppo e la cinetica enzimatica delle reazioni biochimiche dei microganismi, andando quindi ad influenzare la sicurezza accettabilità e durata del prodotto. La sicurezza, la accettabilità e la durata del prodotto

I fattori intrinseci alla derrata alimentare La composizione chimica Azoto non proteico solubile Proteine/lipidi/acqua La componente in fibra La struttura fisica dell’alimento (fase solida o liquida); Tra i fattori intrinseci alla derrata troviamo: La struttura fisica dell’alimento, il quale può essere in fase liquida, per cui è più facilmente attaccabile dei microrganismi, oppure solida, il cui rapporto tra superficie e volume è direttamente proporzionale al contatto con i microrganismi alteranti; La composizione chimica, più precisamente il contenuto di lipidi, proteine, vitamine e zuccheri, la cui concentrazione determina una certa selettività nella specie che attacca il determinato alimento: Un pH ottimale per la crescita microbica è quello neutro, mentre un suo valore acido impedisce a molti organismi il proprio sviluppo e di conseguenza anche il deterioramento della derrata; Il pH

I fattori intrinseci alla derrata alimentare Potenziale di ossido riduzione L’attività dell’acqua Valori medi approssimativi di aw per alcuni alimenti Carni 0,95-0,97 Formaggi 0,87-0,93 Marmellate 0,82-0,93 Latte concentrato zuccherato 0,80-0,87 Frutta secca 0,72 Biscotti 0,30 Latte in polvere 0,20 Valori medi di E(mV) per alcuni alimenti Carne cruda -200 Salsicce cotte e carne in scatola 225 frumento -20;-150 patate -150 spinaci 74 pera 436 L’attività dell’acqua è indicata come aw, cioè il rapporto tra la tensione di vapore acqueo di un alimento (p) e la tensione di vapore dell’acqua pura (po) alla stessa temperatura. aw= p / po 0 < aw < 1 Il potenziale di ossidoriduzione dipende da vari fattori tra i quali il pH, la disponibilità di ossigeno e il rapporto tra riducente e ossidante; per cui suoi valori elevati indicano la presenza di un ambiente ottimo per la proliferazione di aerobi obbligati o stretti, mentre cifre basse o negative sono indice di condizioni ottimali per lo sviluppo di anaerobi obbligati.

I fattori intrinseci all’ambiente di confezionamento e preservazione del prodotto La composizione atmosferica Il tempo La temperatura Tra i fattori intrinseci all’ambiente di confezionamento e preservazione del prodotto troviamo: La temperatura intendendo sia quella usata nei processi di produzione e confezionamento, sia quella in cui la derrata è stipata, tenendo di conto che la maggior parte dei microrganismi alteranti sono mesofili, che alcune muffe sono termotolleranti e che alcune tossine e spore sopravvivono a temperature molto elevate. Il tempo, per cui nelle condizioni ottimali la popolazione raddoppia ogni 20 minuti. La composizione dell’atmosfera, fattore limitante e selettivo nella crescita e sviluppo microbico. psicrofili mesofilli termofili prediligono Il freddo temperature intermedie Il caldo Intervallo di crescita 0°-25° 20°-45° 45°-70° Temperatura ottimale 10° 30°-37° 50°-55°

Temperatura di crescita ottimale 25-32°C Tollerante a Dekkera anomala Tassonomia Ascomicete Aw limite 0,9 Temperatura di crescita ottimale 25-32°C Tollerante a Etanolo (14,5-15%) Acido acetico pH<1,5 Non tollerante a Anidride solforosa Trattamenti con il caldo Alimenti in cui è presente vino Azione effettuata nell’alimento Produce acido acetico dalla fermentazione di zuccheri o per ossidazione dell’etanolo, asportando i nutrienti presenti nell’alimento; Produce fenoli volatili come il 4-etil-fenolo e il 4-etil-guaiacolo da acidi idrossicinnamici Caratteri distintivi della sua presenza nell’alimento Odore di stalla, sterco e fieno bagnato Descrizione delle caratteristiche del microrganismo

Pichia anomala Tassonomia Ascomicete Aw limite 0,9-0,95 Temperatura di crescita ottimale 30-36°C Tollerante a Calore pH Anaerobiosi Non tollerante a Anidride solforosa Alimenti in cui è presente Grano, frutta carne Azione effettuata nell’alimento Produce etanolo in anaerobiosi a partire da glucosio e acetato durante la respirazione. Si ha anche durante la limitazione di ossigeno la produzione di altre sostante volatili. Caratteri distintivi della sua presenza nell’alimento Muffa, sapore acido e odori sgradevoli

Candida krusei Tassonomia Ascomicete Aw limite 0,9-0,95 Temperatura di crescita ottimale 10-42°C Tollerante a pH acidi Calore Etanolo Anaerobio facoltativo Non tollerante a Anidride solforosa Alimenti in cui è presente Vino, carne e frutta Azione effettuata nell’alimento Assimila acido lattico e succinato, mentre non assorbe mannitolo, nitrato di potassio, cellobiosio, galattosio e lattosio. Caratteri distintivi della sua presenza nell’alimento Odore e muffa

Alterazione da lieviti Definita come “la crescita di lieviti in un alimento, sufficiente a provocare un' alterazione nel cibo, percepibile da un consumatore, che possa causare insoddisfazione, reclami, o il rifiuto di quel cibo da parte dell’acquirente”.

Problema sottostima L’ azienda di produzione alimentare non è tenuta a pubblicizzare e segnalare un’ eventuale deterioramento se quest’ultimo non riguarda la sicurezza pubblica, al fine di proteggere il marchio aziendale coinvolto. Il consumatore non si accorge e di conseguenza non segnala l'alterazione se quest’ultima non è tale da provocargli alcun effetto dannoso.

Alimenti “aperti” e “chiusi” Alimenti aperti: alimenti domestici o industriali non confezionati o confezionati (che sono stati aperti dal consumatore), che possono subire un’alterazione da parte di lieviti a causa di una errata conservazione. Hanno una "shelf life aperta", solitamente di breve durata e sono generalmente accompagnati da istruzioni per il cliente. Alimenti chiusi: alimenti stabili, confezionati in fabbrica e non accessibile ad un' infezione da lieviti. Eventuali lieviti presenti sono provenienti dalle materie prime o dal luogo di produzione. Tali confezioni sono di solito trattate con trattamenti antimicrobici per uccidere o prevenire la crescita di eventuali microbi nelle confezioni.

Misure difensive La maggior parte dei sistemi di conservazione sono progettati per impedire la crescita di molti microrganismi o ridurla al minimo, ma non sempre impediscono il deterioramento dell'alimento. Piccole accortezze da parte del consumatore e del produttore possono fare la differenza: adeguata igiene personale igiene della strumentazione e dei banchi di lavorazione buone pratiche di lavorazione mantenimento della catena del freddo sistemi di conservazione e produzione adeguati

Incidenti da alterazioni alimentari Incidenti gravi, in particolare riguardanti i lieviti altamente fermentativi, possono richiedere un richiamo pubblico al consumatore di tutti i prodotti interessati ed un ritiro dal commercio del suddetto prodotto. Tali incidenti sono rari, ma estremamente dannosi per l'immagine del marchio delle società interessata. Incidenti minori possono essere su scala minore, o possono comportare deterioramento solo in misura minore. Questi incidenti spesso richiedono un ritiro silenzioso di tutti i prodotti sugli scaffali dei negozi e nella catena di fornitura. Il costo a livello economico ed umano di un incidente di questo genere può essere considerevole sia per l’azienda che per il consumatore leso.

Meno conservati, cibi più "naturali" Dopo la scoperta di tracce di pesticidi e erbicidi residuati negli alimenti, vi è ora una forte reazione pubblica avversa a qualsiasi adulterazione percepita nel cibo o riguardo gli additivi negli alimenti. Si è arrivato in taluni casi anche ad un'opposizione a trattamenti fisici di alimenti quale la pastorizzazione e all’aggiunta di additivi chimici e conservanti. Questo desiderio da parte del pubblico può essere controproducente, in quanto un' assenza di conservanti o additivi può provocare un'alterazione dell'alimento con conseguenze intossicazione alimentare.

Metodi di conservazione 1/5 Calore è uno dei metodi più comuni e più efficaci di conservazione di alimenti e bevande. Gli alimenti possono subire trattamenti più o meno miti come la sterilizzazione o la pastorizzazione. I lieviti sono, relativamente sensibili al calore. Le specie di lievito più resistenti al calore sono Saccharomyces cerevisiae, Pichia membranifaciens, P. anomala e P. galeiformis. È difficile che ci sia alterazione da lieviti in alimenti correttamente pastorizzati, a meno che l'inoculo delle cellule di lievito sia molto grande. La resistenza al calore dei lieviti può essere aumentata marginalmente dalla presenza di elevate concentrazioni di zuccheri o soluti simili.

Metodi di conservazione 2/5 Acidità ed acido acetico Il gusto acido è generalmente bilanciato dall'aggiunta di zucchero. Questo però aumenta notevolmente il rischio di deterioramento da lieviti in tali alimenti. La maggior parte delle specie di lievito che provocano alterazioni sono in grado di crescere a pH compreso tra 2.0 e 8,5. Inoltre, solo quando il pH scende sotto 3.0 i lieviti sono sotto stress e come conseguenza si ha una crescita più lenta e ridotta. L'acido acetico è riconosciuto in Europa come acidificante, utilizzato come additivo alimentare (E260). Le specie di lieviti più resistenti all'acido acetico includono: Issatchenkia orientalis e I. occidentalis, Pichia galeiformis, Saccharomycodes ludwigii, Schizosaccharomyces pombe.

Metodi di conservazione 3/5 Alta concentrazione di zucchero ed osmotolleranza I lieviti in grado di crescere in alte concentrazioni di zucchero sono spesso indicati come osmotoleranti (in grado di crescere a concentrazioni del 50% di zucchero) o osmofili (in grado di crescere a concentrazioni del 60% di zucchero). Oltre a causare il deterioramento, la crescita dei lieviti osmofili in zucchero e sciroppi può rappresentare una grande fonte di infezione da lieviti alteranti, negli alimenti preparati utilizzando lo zucchero come materia prima. Le specie di lievito in grado di crescere in alte concentrazioni di zucchero comprendono: Debaryomyces hansenii, Schizosaccharomyces pombe. Candida bombi ed Apicola per quanto riguarda l'alterazione del miele.

Metodi di conservazione 4/5 Alta concentrazione di sale ed alotolleranza La maggior parte delle specie di lieviti sono resistenti al sale. Gli alimenti che contengono notevoli concentrazioni di sale comprendono carni come salsicce e pancetta, salamoie, salsa di soia. Le specie di lievito più resistenti al sale includono: Debaryomyces hansenii e Debaryomyces Tamarii, Zygosaccharomyces rouxii.

Metodi di conservazione 5/5 Etanolo e bevande alcoliche L'etanolo è presente nelle bevande alcoliche quali vino e birra fermentate da Saccharomyces cerevisiae. L'etanolo è stato anche considerato come un mezzo di conservazione in alimenti confezionati. Il suo grado di protezione dal deterioramento dipende dalla sua concentrazione e dalle specie di lieviti coinvolti. Le specie di lievito più resistenti all' etanolo includono: Dekkera anomala e Dekkera bruxellensis, Saccharomyces cerevisiae e ludwiigii.

Anidride solforosa I solfiti sono conservanti tradizionali consentiti in Europa. SO2 molecolare esercita un azione antimicrobica. Il meccanismo di azione riguarda una forte diminuzione del Ph citoplasmatico e il trasporto di membrana viene inibito con decadenza dei livelli di ATP, inoltre i solfiti sono molecole attive che possono denaturare altri obiettivi citoplasmatici. Specie resistenti: Saccharomyces cerevisiae e Saccharomycodes ludwigii.

Conservanti (acido sorbico e benzoico) Conservanti consentiti in Europa. Negli Stati Uniti utilizzati in concentrazioni superiori perché (GRAS). Sono entrambi acidi e hanno il vantaggio di avere relativamente poco gusto e una comprovata sicurezza per il consumo umano e mancanza di genotossicità. L’acido benzoico è presente in natura all’ interno di mirtilli rossi. Tali conservanti sono aggiunti agli alimenti come Sali solubili ( benzoato di sodio e sorbato di potassio). Il loro meccanismo di azione essendo acidi deboli si basa sulla diffusione attraverso la membrana e dissociazione all’interno del citoplasma con conseguente abbassamento del Ph.

Bassa concentrazione di ossigeno Il basso contenuto di ossigeno in un alimento genera effetti antimicrobici. La maggior parte dei lieviti nel settore degli ortofrutticoli si trova sulla superficie. Per prevenire la presenza di ossigeno molti alimenti contengono antiossidanti come la vitamina C o sono contenuti in confezioni impermeabili a tale gas. Principalmente l’ossigeno è necessario per la respirazione e come accettore finale di elettroni. In un ambiente povero di ossigeno qualsiasi lievito dipendente dalla respirazione sarà inibito a scapito di lieviti che sono in grado di fermentare. Tuttavia anche loro possono richiedere ossigeno per scopi diversi come assorbimento di zucchero e sintesi di acidi grassi.

Mancanza di nutrienti Caso della bibita sintetica, commercializzata con successo in un primo momento, in seguito volendo migliorare il prodotto con l’aggiunta di succhi di frutta reali, furono costretti a ritirare il prodotto dal mercato per contaminazione da lieviti. La maggior parte delle sostanze che favoriscono la proliferazione di lieviti contengono vitamine del gruppo B. Oltre alle vitamine , i lieviti richiedono per la crescita ioni metallici come magnesio, potassio, zinco, ferro, rame e manganese. Le bevande analcoliche a base di acqua distillata portano a un ridotto sviluppo dei lieviti. Meccanismo di controllo : Agente chelante EDTA (GRAS).

Basse temperature Le temperature fredde formano un ambiente ostile per la maggior parte dei tipici lieviti alteranti dei cibi. Esistono lieviti capaci di crescere a valori di temperatura intorno ai 5°C o inferiori e vengono definiti “lieviti tolleranti al freddo”. Specie freddo tolleranti riguardano : Zygosaccharomyces genus, Z. lentus, Cryptococcus albidus e Rhodotorula graminis.

Comunità lievito globale Tutti i principali lieviti alteranti si trovano in tutto il mondo ad eccezione delle regioni Polari. I lieviti sono catalogati in gruppi (1,2,3 Davenport). I contenitori di alimenti o bevande possono essere contaminati da Z.bailii e specie di lievito affini in qualsiasi luogo del mondo. Molti dei lieviti meno noti hanno nei loro nomi indicazioni della loro posizione geografica.

Fonti di infezione 1/3 La maggior parte dei lieviti responsabili del deterioramento degli alimenti potrebbero essere definiti estremofili. Questo è naturalmente una conseguenza naturale della loro capacità di prosperare in alimenti progettati o trattati per uccidere i microbi. Ne consegue che un cibo per essere rovinato deve essere infettato dalle specie giuste.

Fonti di infezione 2/3 Le più probabili fonti di infezione di lieviti alteranti provengono da frutta e verdura, zucchero e sciroppi, acqua e aria, insetti e, attrezzature contaminate. La frutta in tutte le fasi di sviluppo, rappresenta un importante habitat naturale per molte specie di lieviti. Lo zucchero sia granulato o sottoforma di sciroppo di alta gradazione Brix è una potenziale fonte di infezione per lieviti osmofili. In larga misura gli zuccheri devono essere acquistati da fornitori affidabili, immagazzinati con cura e sterilizzati con trattamenti termici.

Fonti di infezione 3/3 L’acqua può essere fonte di infezione sia come ingrediente dell’alimento o come acqua di lavaggio della strumentazione o delle materie prime. L’aria può essere fonte di infezione da lievito ma meno frequentemente ci si possa aspettare in quanto la cellula di lievito è più grande e più densa di quella dei batteri. Gli insetti possono essere considerati come potenti portatori di lieviti da deterioramento, in particolare moscerini della frutta ( Drosophila).

Gli alimenti confezionati e trasformati Le future tendenze riguardanti il deterioramento di cibi e bevande dipendono interamente dai cambiamenti dei prodotti alimentari, dell’ industria alimentare e della conservazione degli alimenti. La tendenza attuale riguardo gli alimenti è quella di acquistare un prodotto pronto all’ uso e ciò si traduce in un grado più elevato di trasformazione alimentare. Tutto ciò ha portato alla creazione di prodotti contenenti zucchero e sale e ciò si traduce in un rischio maggiore di deterioramento da parte dei lieviti.

Nuove tecniche di conservazione Nuovi meccanismi di conservazione degli alimenti vengono discussi dalla letteratura scientifica. Eventuali nuovi metodi richiedono test di sicurezza rigorosi, devono essere accettati dal pubblico e devono essere compatibili con la normativa vigente. Possibili nuove tecniche di conservazione includono l’utilizzo di pressioni molto elevate, irradiazione, luce ad alta intensità, campi elettrici e l’uso di oli essenziali antimicrobici.

GRAZIE PER L’ATTENZIONE….