Biofilm microbici e igiene degli alimenti

5 5 5 5    
 
 
 
 
 
 
1. IGIENE E SICUREZZA DEGLI ALIMENTI 
 
1.1 IL RISCHIO MICROBIOLOGICO 
Nell’organismo umano, negli animali, nell’ambiente e negli alimenti, sono 
presenti microrganismi; alcuni, sono da considerare “utili”, perché sono 
utilizzati nella produzione e trasformazione degli alimenti, altri, sono detti 
“deterioranti”, perché possono determinare la perdita di alcune importanti 
caratteristiche organolettiche dell’alimento ed influenzare la “shelf-life” o 
scadenza del prodotto; altri ancora, sono detti “patogeni”, perché possono 
essere responsabili di malattie e  devono essere combattuti. 
Un alimento costituisce un buon substrato per la crescita delle cellule 
microbiche. 
Lo sviluppo di questi microrganismi sull’alimento dipende da alcuni fattori 
quali: 
   • Composizione chimico-fisica dell’alimento 
   • Potenziale genetico del microrganismo 
   • Condizioni ambientali.
6 6 6 6    
 
L’alimento deve contenere le sostanze necessarie per lo sviluppo e per la 
riproduzione microbica (carboidrati, proteine, ecc.). Inoltre, lo sviluppo 
microbico è influenzato dalle condizioni ambientali quali:  temperatura, 
umidità, pH, presenza di O2, CO2, N2, ecc. 
Il rischio microbiologico è rappresentato principalmente dai microrganismi 
patogeni che contaminano gli alimenti causando danni alla salute del 
consumatore. 
L’obiettivo principale degli addetti alla produzione alimentare deve essere 
quello di evitare ogni tipo di contaminazione microbica del prodotto, al fine 
di tutelare la salute del consumatore. 
 
1.2 IL RISCHIO CHIMICO 
Contaminazioni del prodotto da agenti chimici possono derivare da materie 
prime, macchine ed impianti, dai servizi ausiliari, dall’ambiente esterno, dal 
personale. 
Il rischio chimico è rappresentato principalmente dalla presenza di alcune 
sostanze negli alimenti:  
   • Additivi  
   • Metalli pesanti  
   • Residui di fitofarmaci  
   • Detergenti  
   • Disinfettanti
7 7 7 7    
 
Queste sostanze possono arrecare danni alla salute del consumatore e 
causare intossicazioni croniche
[4]
 o acute
[5]
 o di reazioni allergiche in risposta 
alla sostanza estranea. 
 
1.3 IL RISCHIO FISICO 
Contaminazioni del prodotto da agenti fisici-particellari possono derivare da 
materie prime, dalle macchine ed impianti, dalle strutture edilizie, dal 
personale. 
Tra i vari agenti fisici-particellari ricordiamo: 
   • Frammenti organici da insetti e animali vertebrati 
   • Frammenti di legno, metallo, plastica, sassi, vetro, ecc. 
I suddetti contaminanti presenti nell’alimento possono recare danni alla 
salute e possono determinare un disagio visivo per il consumatore. 
 
1.4 FATTORI CHE INFLUENZANO LA CRESCITA DEI MICRORGANISMI 
NEGLI ALIMENTI 
In microbiologia, il termine crescita indica un aumento del numero di cellule 
di una popolazione (Prescott, 1995). 
La velocità di crescita dei microrganismi è direttamente proporzionale a 
quella delle reazioni del metabolismo microbico catalizzate da specifiche 
attività enzimatiche. Tutti i parametri in grado di condizionare tali attività 
enzimatiche e dunque il metabolismo, influenzano inevitabilmente lo 
sviluppo batterico. 
                                                           
[4] Per intossicazione cronica si intende il contatto con l’agente per lungo tempo e  a basse concentrazioni. 
[5] Per intossicazione acuta si intende il contatto con l’agente a breve tempo e  ad alte concentrazioni.
8 8 8 8    
 
Un alimento è un buon substrato per i microrganismi perché contiene 
sostanze che sono fonti di carbonio e di energia come carboidrati, proteine e 
lipidi, inoltre può contenere acqua, sostanze minerali, fattori di crescita, 
antiossidanti ecc., a seconda del tipo di alimento (Maffei, 1996). 
I parametri più importanti (figura 1) che possono influenzare la 
crescita dei microrganismi sono: 
   • Matrici alimentari 
   • Temperatura 
   • pH 
   • Attività dell’acqua (Aw) 
   • Ossigeno. 
 
 
Figura 1: Parametri che influenzano la crescita microbica.
9 9 9 9    
 
1.4.1 MATRICI ALIMENTARI 
I prodotti alimentari (Figura 2) contengono in genere tutti i nutrienti 
necessari allo sviluppo dei microrganismi, ma le differenze di composizione 
osservate hanno un effetto selettivo sulla flora microbica. Ad esempio il 
contenuto in zuccheri liberi di un succo di frutta permette la crescita dei 
lieviti, così come l’abbondanza della flora lattica è in parte legata alla 
ricchezza nei fattori di crescita indispensabili (Bourgeois et al., 1990). 
I principali fattori nutritivi richiesti dai batteri per la loro crescita sono una 
fonte di energia (carboidrati, lipidi e proteine), acqua, sostanze minerali, 
fattori di crescita, antiossidanti e acidi organici.  
La disponibilità o meno di tali nutrienti condiziona sensibilmente la velocità 
di crescita e, in base ad essa, è possibile distinguere gli alimenti in 
“favorenti” , “inerti” e “non favorenti”. 
Gli alimenti freschi sono i più 
vulnerabili; in relazione ai tempi 
di conservazione, i prodotti 
alimentari vengono 
ulteriormente distinti in: 
            • Non deperibili, ad esempio i 
cereali 
    • Deperibili, come la frutta e la 
verdura 
   • Altamente deperibili, ad 
esempio il latte e le carni 
Figura 2: Matrici alimentari
10 10 10 10    
 
I cibi conservati sottovuoto o in confezioni ermetiche (vetro, metallo, 
tetrapack e materiale plastico) possono andare incontro a contaminazione di 
tutti i tipi, allorquando venga alterata l’integrità della confezione stessa. 
Gli alimenti congelati e surgelati costituiscono un substrato idoneo allo 
sviluppo di microrganismi psicrofili, primi fra tutti, Listeria monocytogenes, 
Yersinia enterocolitica, Campylobacter jejuni, Salmonella spp. e di taluni virus 
particolarmente resistenti alle basse temperature. 
Gli alimenti disidratati (latte in polvere, uova ecc.) e quelli liofilizzati 
(verdure, carni, pesce ed alimenti per l’infanzia) sono soggetti ad 
inquinamento microbico in caso di alterazione delle  confezioni, ovvero dopo 
ricostituzione. 
Pesci, carni, formaggi essiccati e/o affumicati sono particolarmente a rischio 
di contaminazione da Clostridium botulinum (così come i sottoli di produzione 
domestica ed artigianale); i prodotti salati possono favorire anche lo sviluppo 
di batteri alofili. 
Le muffe ed i lieviti costituiscono le presenze microbiche indesiderate più 
frequenti per gli alimenti conservati in liquido (ortaggi, frutta in soluzione, 
ecc.). 
Infine, come già descritto, sono particolarmente a rischio i cibi preparati di 
fresco “non confezionati” e pronti al consumo diretto, nonché gli alimenti 
precotti, che possono essere serviti direttamente o dopo il riscaldamento. 
Questi vanno consumati sempre nel più breve tempo possibile dopo la 
preparazione, oppure conservati in temperature e condizioni idonee.
11 11 11 11    
 
1.4.2 TEMPERATURA 
La temperatura influisce in maniera determinante sulla velocità di crescita 
batterica, (Figura 3), motivo per cui trova un’applicazione piuttosto 
generalizzata nella conservazione dei prodotti freschi e naturalmente 
congelati (Bourgeois et al., 1990). 
Essa agisce sia sulla modifica dello stato fisico dell’acqua, sia sulle attività 
enzimatiche e, pertanto, sulla velocità delle numerose reazioni del 
metabolismo batterico. 
L’effetto della temperatura gioca un ruolo importante nella genesi delle 
contaminazioni. I sistemi di conservazione con mezzi fisici si fondano 
sull’utilizzo di regimi termici idonei allo sviluppo della maggior parte dei 
microrganismi. 
In tal modo, oltre al drastico abbattimento della carica, si realizzano ampie 
selezioni tra le diverse specie. Il parametro temperatura va considerato 
unitamente al tempo di esposizione; tale binomio è inversamente 
proporzionale, tanto che con i sistemi di pastorizzazione “bassa” (60 o 65°C) 
molti batteri sono uccisi con il calore solo se il trattamento viene protratto 
per tempi sufficientemente lunghi. 
Per ogni specie batterica sono state individuate: 
   • La temperatura ottimale che favorisce l’accrescimento e rende più breve 
il tempo di duplicazione. 
   • La temperatura minima sotto la quale non c’è crescita. 
   • La temperatura massima al di sopra della quale si arriva alla morte del 
microrganismo.
12 12 12 12    
 
In funzione della temperatura i microrganismi si distinguono in cinque 
gruppi distinti: 
  • Psicrofili: sono organismi in grado di crescere e riprodursi a basse 
temperature con un optimum di crescita a circa 15°C, un massimo di 
20°C e un minimo a 0°C o più basso. Essi sono spesso presenti sugli 
alimenti o su di essi, e possono provocare il deterioramento dei cibi 
conservati in frigorifero per lunghi periodi di tempo; deterioramento che 
può essere causato anche dai funghi che tollerano il freddo. I più 
frequenti batteri psicrofili patogeni sono i già ricordati generi Listeria, 
Yersinia  e Campylobacter (Fracchioli, 1999). 
    • Mesofili: microrganismi capaci di moltiplicarsi ad una temperatura 
compresa tra 20-45°C, con optimum a 37°C. Si trovano negli alimenti 
refrigerati quando si ha una interruzione della catena del freddo. Negli 
alimenti si riscontrano principalmente microrganismi mesofili, tra i quali 
ci sono specie patogene per l’uomo e per gli animali, ma anche molti 
saprofiti (Ottaviani, 1996). 
    • Termofili: microrganismi capaci di proliferare a temperature alte tra i 
45-65°C, con optimum compreso tra 55°C e 60°C. Si trovano nell’acqua 
nell’aria e nel terreno. In campo alimentare sono soprattutto 
rappresentati dai generi batterici Bacillus, Clostridium, Streptococcus 
thermophilus, si moltiplicano attivamente a 45°C (Lanciotti, 1993). 
   • Ipertermofili: microrganismi capaci di proliferare a temperature tra i 60-
110°C con optimum compreso tra 90 e 100°C. Non sono particolarmente 
rappresentati in ambito alimentare.