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Microbiologia degli alimenti ,[object Object],[object Object],[object Object],Il controllo microbiologico: ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Limiti del controllo microbiologico ,[object Object],[object Object],[object Object],“ La chiave del controllo microbiologico della sicurezza igienica così come della proliferazione microbica negli alimenti sta nella  conoscenza ed applicazione dei principi dell’ecologia microbica ” (Mossel, 1983) ECOLOGIA MICROBICA   Scienza delle relazioni tra microbi ed il loro ambiente, che determinano la loro crescita, la sopravvivenza o la morte.
Fattori che influenzano lo sviluppo microbico Fonti di carbonio e di energia   (carboidrati, lipidi) Acqua Fonti di azoto   (aminoacidi, basi azotate, composti azotati organici o inorganici) Vitamine Altri elementi (fosforo, zolfo, sodio, magnesio, calcio, potassio) MICRORGANISMO La presenza e la moltiplicazione microbica negli  alimenti  e  bevande   sono determinate dalle  condizioni ambientali  lungo tutto il processo produttivo Oligoelementi
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Fattori di tipo fisico  e chimico
[object Object],Influenza direttamente la velocità delle reazioni biochimiche del  metabolismo  e determina lo  stato fisico  del mezzo in cui i microrganismi sono presenti Ogni forma microbica presenta un minimo e un massimo di temperatura alla quale può avvenire la proliferazione cellulare e un  optimum  al quale si ha la massima velocità di proliferazione Temperatura
Temperatura ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Gli psicrotrofi: microrganismi che crescono a temperature di refrigerazione Psicrotrofi in latte pastorizzato:  Bacillus ,   Enterococcus Psicrotrofi in burro e formaggi freschi:  Pseudomonadaceae Psicrotrofi in carne fresca:  Pseudomonadaceae Psicrotrofi in carne fresca confezionata in atmosfera protettiva:   Enterobacteriaceae ,    Enterococcus Psicrotrofi in pesce fresco:  Pseudomonadaceae ,   Vibrionaceae Psicrotrofi in ortaggi freschi:  Pseudomonadaceae
Refrigerazione e congelamento REFRIGERAZIONE Abbassamento della temperatura tra 0 e +6° (effetto  batteriostatico ). L’effetto dipende dal tipo di microrganismo e dal tempo di permanenza.  CONGELAMENTO Abbassamento della temperatura al di sotto di 0°C fino a -40°C ( batteriostatico e battericida ). L’effetto finale dipende dallo stato vitale della cellula, dalla velocità di raffreddamento, dal tipo di matrice alimentare. SURGELAMENTO Congelamento rapido (-18°C entro 4h e mantenimento a -18°C fino alla vendita).
Batteri  insensibili al congelamento  (spore batteriche, tossine, enzimi) Batteri  relativamente resistenti  (spore di eumiceti, Gram +, virus) Batteri  molto sensibili  (Gram -, eumiceti, protozoi ed elminti) SCONGELAMENTO   processo critico per il rischio di proliferazione microbica a causa dell’ aumento   del tenore in acqua e nutrienti disponibili  (fuoriuscita di materiale citoplasmatico dalle cellule) Refrigerazione e congelamento
Norme di conservazione di alimenti e bevande  Mantenimento della temperatura tra 0°C e +4°C Prodotti alimentari sfusi, non sottoposti a congelazione o a trattamenti atti a determinare la conservazione allo stato sfuso per periodi superiori a tre mesi (quali sterilizzazione, disidratazione, affumicatura, aggiunta di soluti e/o conservanti antimicrobici) costituiti in tutto o in parte da:  latte ,  derivati del latte ,  carni fresche ,  alimenti compositi e preparazioni gastronomiche a base di carni fresche , prodotti della  pesca , prodottii con  uova fresche . Mantenimento della temperatura tra 0°C e +4°C Prodotti a base di  carne  che non abbiano subito un trattamento completo e presentino pertanto le seguenti caratteristiche fisico-chimiche:  aw > 0.95 e pH > 5.2 ; oppure  aw > 0.91 ; oppure  pH > o = 4.5 Mantenimento della temperatura tra 0°C e +4°C Prodotti  alimentari preconfezionati , destinati come tali al consumatore, il cui periodo di vita commerciale, inferiore a novanta giorni, risulti dalla data di scadenza indicata in etichetta con la dicitura  “da consumarsi entro…” Alimenti deteriorabili
Mantenimento della temperatura a <-18°C Alimenti surgelati Mantenimento della temperatura a <-15°C Alimenti o bevande congelati Mantenimento in luogo fresco e asciutto, al riparo dalla luce Farine, sfarinati, riso, pasta secca, prodotti da forno, latte in polvere, prodotti disidratati, zucchero semolato, caffè, cacao in polvere, spezie essiccate. Acque confezionate, bibite confezionate, bevande alcoliche. Conserve vegetali, conserve animali. Oli vegetali Alimenti stabili o stabilizzati Mantenimento della temperatura non > 10°C   Da consumarsi  freddi ( arrosti di carne, roast-beef, ecc .)   Mantenimento della temperatura tra +60°C e +65°C   Da consumarsi  caldi   ( piatti pronti di ristorazione, snack, polli allo spiedo, patatine, ecc .)   Alimenti deperibili cotti distribuiti in ristorazione
Pastorizzazione, cottura, sterilizzazione Blocco attività metaboliche     Danneggiamento  REVERSIBILE      Denaturazione acidi nucleici, coagulazione proteine funzionali, denaturazione delle membrane      Danneggiamento  IRREVERSIBILE      Morte della cellula Variabili:  tipo di parete, formazione di spore, età della cellula, tipo di calore (umido o secco), pH, composizione sostanza alimentare, attività dell’acqua.
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
COTTURA STERILIZZAZIONE ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],I prodotti alimentari sottoposti a sterilizzazione sono detti  CONSERVE . Necessitano di refrigerazione solo dopo l’apertura della confezione.
a w   = frazione di acqua non legata  chimicamente ( acqua libera ) e quindi disponibile per lo sviluppo microbico. Ogni microrganismo ha un  valore minimo di a w   al di sotto del quale non si sviluppa e un  valore ottimale  dove è massima la velocità di duplicazione.   La diminuzione di a w  ha effetto principalmente batteriostatico. Numerosi processi di conservazione si fondano sull’ abbassamento   dell’ a w  . P a w  = -----------  Po  Attività dell'acqua
Alimenti freschi (ortaggi, frutta, carni, pesce), acqua e bevande analcoliche o poco alcoliche, pietanze cotte in bollitura o in frittura, impasti, creme di condimento Latte evaporato, formaggi freschi e a media stagionatura, formaggi fusi, conserve di carne e di pesce, insaccati freschi o poco stagionati, carne salata (NaCl <10%), pasta fresca, frutta allo sciroppo  Salumi stagionati, formaggi a lunga stagionatura, latte condensato, pane e prodotti da forno lievitati dopo cottura Frutta secca, farina, cereali in semi, miele, marmellate e gelatine, semi oleaginosi, pesci e carni fortemente salati, estratto di carne Alimenti in polvere disidratati ed essiccati, cioccolato, caramelle dure, biscotti secchi, crackers, pasta secca 1-0,98 0,98-0,93 0,93-0,85 0,85-0,60 < 0,60 Valori di aw
[object Object],[object Object],ALOFILI  ( Halobacterium ,  Halococcus ) necessitano per sopravvivere una presenza di sale pari almeno al 20%  ALOTOLLERANTI   ( Micrococcus ,  Staphylococcus ,  Enterococcus ,  Leuconostoc , alcuni  Bacillus ,  Vibrio , alcuni lieviti) riescono a moltiplicarsi fino al 15% Il sale
Concentrazione degli ioni idrogeno in fase acquosa.   In generale i  patogeni  vengono inibiti da valori di pH che si discostano dalla neutralità, in modo maggiore verso il campo acido pH = 4,5     livello di sicurezza per gli indicatori di salubrità. Lieviti, muffe, batteri lattici, batteri acetici possono moltiplicarsi a  pH < 3,5 Muffe,  Pseudomonadaceae , vibrioni ed enterococchi proliferano anche a  pH > 9,0 pH e ACIDITA’
Valori limite di pH per la moltiplicazione di alcuni microrganismi Specie o gruppo pH minimo pH massimo Muffe 2,0 11,0 Lieviti 2,0 9,0 Batteri acetici 3,0 9,0 Lattobacilli 3,3 8,5 Enterococchi 3,5 9,6 Lattococchi 4,0 8,0 Micrococchi 4,0 9,3 Staphylococcus aureus 4,0 9,3 Salmonella  spp. 4,0 9,6 Bacillus cereus 4,4 9,3 Yersinia enterocolitica 4,5 9,0 Listeria monocytogenes 4,6 9,3 Escherichia coli 4,6 9,0 Clostridium botulinum   4,6 8,5 Pseudomonadaceae 4,6 9,6 Enterobacteriaceae 4,6 9,0 Vibrionaceae 4,6 9,6 Clostridium perfringens 5,0 9,0 Campylobacter jejuni 6,0 9,6
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],L’utilizzo di  gas  può essere efficace per la conservazione di alimenti confezionati al fine di inibire o rallentare la microflora di tipo alterativo Atmosfera modificata
Coloranti (E100-E199) Conservanti (E200-E299)    Sostanze antimicrobiche Antiossidanti (E300-E322) Correttori di acidità (E325-E385) Addensanti, emulsionanti e stabilizzanti   (E400-E495) Sostanze prive di potere nutritivo o impiegate a scopo non nutritivo che si aggiungono alla matrice alimentare per conservarne nel tempo le  caratteristiche chimiche ,  fisiche o fisico-chimiche , o per evitare l’alterazione spontanea o per dare o esaltare caratteristiche di aspetto, sapore, odore o consistenza  Additivi chimici
Fattori di tipo biologico MUTUALISMO     I microrganismi traggono reciproco  vantaggio dal rapporto   COMMENSALISMO     I microrganismi sono indifferenti alla  reciproca presenza ANTAGONISMO     I microrganismo traggono svantaggio dal  rapporto
Associazione dello yogurt: Lactobacillus bulgaricus  e   Streptococcus  thermophilus MUTUALISMO Aminoacidi (VAL,  THR , HYS, LEU) HCOOH e CO 2 Lattosio Lattosio Galattosio, Ac. L(+)  Lattico Galattosio Ac. D(-) Lattico Acetaldeide, Glicina Urea
Microflora dei formaggi Microflora del latte crudo Microflora della carne fresca Microflora del salame muffe, lieviti, batteri aerobi batteri lattici, enterococchi batteri propionici muffe, lieviti, micrococchi stafilococchi, lattobacilli COMMENSALISMO
Microflora del mosto che diventa vino ANTAGONISMO Una specie microbica risulta dannosa per un’altra
Sintesi batteriocine Sintesi antibiotici ANTAGONISMO
Microrganismi e alimenti Contaminazione microbica Alimenti fermentati
Contaminazione microbica  degli alimenti
I microrganismi presenti negli alimenti sono il risultato di una contaminazione Aria     polvere,   umidità, aerosol   Suolo   terra, materiale fecale, sporco Acqua ambiente ricco di esseri viventi e di microrganismi CONTAMINAZIONE PRIMARIA    Dovuta a microrganismi presenti naturalmente nell’alimento CONTAMINAZIONE SECONDARIA   dovuta a microrganismi apportati dall’ambiente esterno e dagli operatori durante il processo di trasformazione, conservazione, distribuzione CONTAMINAZIONE DEGLI ALIMENTI
Vegetali microrganismi fitopatogeni  (in grado di  determinare malattie alla pianta) e  microrganismi  saprofiti  (finché la pianta è  integra) Animali   microrganismi zoopatogeni  (in grado di  determinare malattie negli animali) e  microrganismi saprofiti  della pelle, delle  mucose e dell’apparato gastro-intestinale,  spoglie, deiezioni (materiale fecale, peli,  piume)  Superfici di lavorazione/conservazione/ distribuzione   (macchine dell’impianto, attrezzature, utensili e strumenti, tavoli di lavoro, superfici di stoccaggio, stoviglie)  Uomo Manipolazione CONTAMINAZIONE DEGLI ALIMENTI
ATMOSFERA pulviscolo atmosferico, aerosol SUPERFICI DI LAVORAZIONE SUOLO animali domestici, insetti roditori, vermi, artropodi Uccelli ,  Insetti Fonti di contaminazione in produzione
NASO MANI FECI Starnuto, tosse, saliva, sputo BOCCA Fonti di contaminazione umana ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
APPARATO DIGERENTE   La concentrazione batterica  è elevatissima a  livello di intestino crasso e di conseguenza nelle  feci. Fonti di contaminazione umana
[object Object],[object Object],Igiene del personale
In funzione del ruolo i microrganismi che contaminano gli alimenti possono essere suddivisi in: Indicatori di tipicità  o protecnologici Indicatori di qualità   Indicatori di salubrità Naturalmente presenti Selezionati in laboratorio
Indicatori di qualità Indicano con il loro numero espresso per grammo o per millilitro  ( UFC/g o ml )  le caratteristiche di  pulizia  ed  igiene   delle tecniche di manipolazione  e  conservazione  che il prodotto ha subìto. Il valore caratterizza la  conservabilità  fino al momento del consumo. ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
E. coli Tutti gli alimenti Indice di contaminazione fecale Coliformi fecali,  C. perfringens Listeria  spp . Carne e derivati Clostridi solfito-riduttori Puree e preparati a base di verdure, piatti pronti di gastronomia, prodotti di salumeria, preparazioni a base di carne cotta, alimenti non acidi condizionati in assenza di aria Batteri tossinfettivi Aspergillus  spp. Latte in polvere, cereali, farine e sfarinati, legumi, cacao, caffè, spezie, semi oleaginosi, alimenti a ridotta Aw, puree e preparati a base di frutta Muffe tossinogene S. aureus Tutti gli alimenti Indice di contaminazione  umana da manipolazione E. coli,  S. aureus Latte e prodotti lattiero-caseari Germi testimoni di carenza di igiene Coliformi,  E. coli , enterococchi, C. perfringens Acque per il consumo umano Gruppo o specie microbica Prodotto Marcatori di igiene
I batteri coliformi:  Enterobacteriaceae Coliformi totali: Citrobacter , Enterobacter , Escherichia  , Klebsiella,   Serratia  (alcune specie)   Coliformi fecali, o termotolleranti, o termotrofi   Enterobacter  (alcune specie), Klebsiella  (alcune specie) Escherichia coli
Indicatori di salubrità ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Indicatori di tipicità o protecnologici In molti alimenti tali indicatori sono assenti. Sono rappresentati da quei  microrganismi utili  che caratterizzano il prodotto, ad esempio  i batteri lattici  nello yogurt, nei formaggi, nel salame fermentato, etc. Quando presenti, il loro sviluppo viene privilegiato nel substrato. Possono essere presenti come  microflora autoctona  nelle materie prime, come  microflora coltivata  in innesti naturali in lavorazioni tradizionali, come  colture selezionate  in laboratorio e aggiunte durante il processo Microflora autoctona, coltivata Colture selezionate
Indicatori di tipicità ,[object Object],[object Object],Il valore numerico di questo indice ( UFC/g o ml ) caratterizza l’alimento in termini di qualità e di tipicità Tracciabilità attraverso riconoscimento della microflora tipica Esempi
Microflore autoctone Pani regionali, Dolci tradizionali da ricorrenza, Merendine Lactobacillus,  Candida Madri per prodotti da forno Aceti tradizionali Acetobacter, Gluconobacter Madri per aceto Vegetali fermentati Lactobacillus, Leuconostoc Olive, cavoli, rape, cetrioli Alcuni vini D.O.C. Saccharomyces, Hanseniaspora Uve, mosti Salami tradizionali Staphylococcus, Micrococcus Carni crude suine Alcuni formaggi D.O.P. Lactobacillus, Streptococcus Siero-innesti Alcuni formaggi D.O.P.  Lactococcus, Enterococcus, Streptococcus, Lactobacillus Latte crudo Prodotto finito Gruppo microbico Materia prima
Starter selezionati Propionibacterium shermani Salumi  Staphylococcus carnosus Pediococcus,  Lactobacillus Pane, pizza, grissini Saccharomyces cerevisiae Alcuni vini D.O.C. e alcune birre Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces pastorianus Saccharomyces bayanus Penicillium camemberti Penicillium roqueforti Alcuni formaggi Streptococcus thermophilus Lactobacillus bulgaricus, Lactococcus lactis Yogurt  (e latti fermentati) Streptococcus thermophilus Lactobacillus bulgaricus (Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium  spp.) Prodotto finito Specie microbica
Alterazioni causate dalla contaminazione microbica I microrganismi alterativi possono attaccare, per soddisfare le proprie esigenze nutrizionali, tutti i componenti di un alimento CARBOIDRATI PROTEINE LIPIDI I prodotti finali di queste attività metaboliche provocano  modificazioni strutturali e sensoriali  che noi percepiamo come alterazioni
Carboidrati I carboidrati complessi vengono dapprima degradati a  zuccheri semplici  e poi questi possono venire decomposti, in anaerobiosi, secondo 6 vie fermentative. In aerobiosi vengono demoliti attraverso la via respiratoria. Propionibatteri A. propionico, a. acetico, CO 2 F. propionica Clostridi A. butirrico, CO 2 Idrogeno F. Butirrica o aceton-butilica Enterobatteri e vibrioni A. lattico, a. formico o 2,3 butilen-glicole F. acido-mista Lattobacilli e Leuconostoc A. lattico, a. acetico o etanolo e CO 2 F. etero-lattica Lattobacilli,lattococchi, streptococchi,enterococchi, pediococchi, stafilococchi, alcuni  Bacillus Acido lattico F. Omolattica Lieviti e alcune muffe Alcol etilico e CO 2 F. Alcolica Microrganismi Prodotti finali Fermentazione
PROTEINA PEPTIDI AMMINOACIDI Proteine Possono essere idrolizzate dagli enzimi microbici ( Proteinasi ) a polipeptidi, peptidi semplici ( peptidasi ) ed  amminoacidi  ( aa ). La decomposizione anaerobica delle proteine fino ad aa viene chiamata  Putrefazione . Gli aa possono venire decomposti in sostanze maleodoranti come  ammine ,  anidride solforosa ,  solfuro di metile ,  mercaptani ,  ammoniaca ,  indolo . Chetoacidi + A. grassi +  ammoniaca Ossidoriduzione tra due amminoacidi Ammine  + CO 2 Decarbossilazione A. grassi saturi +  ammoniaca Deamminazione riduttiva Idrossiacidi +  ammoniaca Deamminazione idrolitica Chetoamminoacidi +  ammoniaca Deamminazione ossidativa
Acidi organici: in aerobiosi vengono ossidati in  H 2 O  e  CO 2   oppure trasformati in  acidi più semplici. Acidi nucleici:   vengono degradati a  purine  e  pirimidine , a loro volta idrolizzate a  ribosio ,  basi azotate  e  fosfato Alcoli:   vengono ossidati nelle corrispondenti  aldeidi  e in  acidi  carbossilici Aldeidi:   vengono ossidate nei corrispondenti  acidi carbossilici  o vengono  ridotte ad  alcoli Lipidi I  trigliceridi  vengono idrolizzati ( Lipasi ) ad  acidi grassi  e  glicerolo ; i  fosfolipidi  ad  acidi grassi ,  glicerolo ,  fosfato  ed  ammine
Prodotti finali delle attività microbiche
Profilo microbiologico delle acque MICROFLORA AUTOCTONA BATTERI Pseudomonas Xantomonas Acinetobacter Moraxella Flavobacterium ORGANISMI CONTAMINANTI BATTERI MUFFE PROTOZOI VIRUS ALGHE ELMINTI Bacillus Histoplasma Zooflagellati H.A.V. Anaboena Ascaridi Sarcina  Aspergillus Ciliati PolioVirus Spirulina Ossiuri Aeromonas Geotrichum Amebe Enterovirus Oscillatoria Arthrobacter Cladosporium Entamoeba Adenovirus Scenedesmus Yersinia Giardia Coxsackiae Nostoc Salmonella Criptosporidium Shigella Pasteurella Leptospira Vibrio
Requisiti di qualità delle acque dolci superficiali utilizzate per l’approvvigionamento idrico Categoria A1 :  Trattamento fisico semplice e disinfezione Categoria A2 :  Trattamento fisico e chimico normale e  disinfezione Categoria A3 :  Trattamento fisico e chimico spinto, affinazione e  disinfezione
PROTOCOLLO GENERALE DI  ANALISI MICROBIOLOGICA ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
ISOLAMENTO DEGLI ENTEROBATTERI ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
MacConkey-Agar   differenzia i batteri  fermentanti il lattosio (es. coliformi) da quelli non fermentanti (es.  Citrobacter)  e patogeni enterici ( Salmonella  e  Shigella ). E’ un terreno  selettivo  e  differenziale : la presenza di sali biliari e cristal violetto inibisce la crescita dei gram-positivi. La presenza di lattosio e rosso fenolo (indicatore di pH) differenzia i gram-negativi fermentanti da quelli non fermentanti Enterobacter cloacae  :  lattosio fermentante.. colonie rosa Salmonella typhimurium Lattosio non fermentante Colonie senza colore Staphylococcus aureus non cresce
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Terreno fatto in casa!
Altri terreni ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Altri terreni ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Definizione di latte ,[object Object],[object Object]
Latte ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Potere batteriostatico o battericida naturale del latte crudo ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Fonti di contaminazione del latte crudo ANIMALI PELLE E MUCOSE Micrococcus Streptococcus Enterobatteri Enterococcus Clostridium S. aureus Mycobacterium Brucella afta epizootica E. coli  patogeni C. perfringens Virus enterici Salmonella L. monocytogenes UOMO INSETTI FECI PELLE E MUCOSE Micrococcus Streptococcus S. aureus
ACQUA ARIA MANGIME ATTREZZATURE SUOLO Bacillus Spore di miceti Pseudomonas Pseudomonadas Bacillus Clostridium Batteri lattici  Spore di miceti Pseudomonadas Enterobatteri Bacillus Clostridium B. cereus P. aeruginosa B. cereus  P. aeruginosa P. aeruginosa C. botulinum L. monocytogenes Fonti di contaminazione del latte crudo AMBIENTE
Livelli qualitativi e composizione della microflora di latte crudo UFC/ml
Definizione di pastorizzazione del latte ,[object Object],[object Object],[object Object],Trattamento termico Temperatura Tempo Fosfatasi Perossidasi Termizzazione 65°– 70°C 15 – 30 s + + Pastorizzazione LTLT 63°C 30  min - + Pastorizzazione HTST 72° –  75°C 15  –  30 s - + Pastorizzazione flash 82° – 85°C 3 – 5 s - + Ultrapastorizzazione 130°C < 1 s - -
Schema di flusso della produzione di latte pastorizzato ! Animale sano
Effetti dei trattamenti termici sul latte ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Termodurici i microrganismi che resistono alla pastorizzazione Bacillus Clostridium Microbacterium Enterococcus Streptococcus   I microrganismi di ricontaminazione Pseudomonas , Alcaligenes , Coliformi   (Citrobacter, Enterobacter,    Escherichia, Klebsiella, Serratia)
Le alterazioni del latte I patogeni Bacillus cereus   Inacidimento, Batteri acidificanti Enterococcus,  Streptococcus, coagulazione acida Bacillus,  Enterobacteriaceae Coagulazione “dolce” Bacillus Sviluppo di  off  flavours Batteri  proteolitici Pseudomonadaceae, (odore di putrido, amaro e  lipolitici Enterobacteriaceae odore di fruttato) Lieviti Kluyveromices Filante Batteri produttori di Leuconostoc,  Lactobacillus polisacc.  extracellulari Alcaligenes Rigonfiamento Batteri produttori di gas Coliformi
Analisi microbiologica del latte Dipende da come è stato prodotto e conservato. ,[object Object],[object Object],[object Object]
Conteggio vitale ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Conteggio vitale ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],10 -2  10 -4 1.98 ml di SF 0,02 ml 0,02 ml ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Test della riduttasi E’ basato sulle attività di  ossidazione/riduzione  dei batteri presenti nel latte. Il  Blu di metilene  è  un indicatore di ossido-riduzione.L’indicatore è  blu  nello stato ossidato e  bianco  nello stato ridotto.Il tempo richiesto per la riduzione è un indicatore della carica batterica presente. Quindi, più batteri sono presenti, più veloce è la riduzione.  E. coli  è un forte riduttore. ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Test della riduttasi bianco celeste Azzurro chiaro Latte con 1 ml di coltura di  E. coli  (5). bianco celeste azzurro Latte con 1 ml di coltura di  E. coli  pastorizzato (6) 2h Blu Gram - blu 2h30’ bianco Latte con 1 ml di coltura di  B. subtilis  pastorizzato (7). bianco Latte scaduto (4) bianco blu Latte lasciato a r.t. aperto 2 giorni (3) Latte sterile (2) blu blu Latte sterile (1) 17h 1h30’ 1h 30’ 0’
Procedura della Colorazione Gram ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Prodotti vegetali freschi ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],coltivazione, raccolta,  trasporto, conservazione, lavorazione primaria ,[object Object],[object Object],[object Object]
Ortaggi freschi ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Ortaggi freschi Muffe Alternaria , Botrytis, Cladosporium,  Fusarium, Phytophtora, Rhizopus Batteri  Pseudomonas, Flavobacterium, Xanthomonas, Flavobacterium, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Serratia, Bacillus, Leuconostoc, Streptomyces Contaminazione batterica media in ortaggi freschi
Microflora considerata normale sulla frutta e sugli ortaggi freschi <  100 cfu/g P. aeruginosa assente S. aureus Si ritrovano solo in caso di prodotti irrigati con acque non idonee Salmonella 10 4 -10 6  cfu/g Enterobatteri 10 3 -10 4  cfu/g Batteri lattici <  10 4  cfu/g Muffe 10 4 -10 5  cfu/g Lieviti 10 5 -10 8  cfu/g. Rappresentata soprattutto da Gram-negativi come  Pseudomonas Cariche totali
La qualità microbiologica di pasta fresca e di un prodotto da forno lievitato Tecnologia Igiene del Personale Materie prime Ambiente
Profilo microbico di paste fresche Patogeni Bacillus cereus  Materie prime (farina, spezie, ortaggi) Clostridium perfringens  Igiene e Materie prime (carni)  Listeria monocytogenes  Igiene e Materie prime (carni, ortaggi) Salmonella  Materie prime (uova, carni) Shigella  Materie prime (uova, carni) Staphylococcus aureus  Manipolazione Contaminanti Coliformi   Igiene ambientale e Materie prime  Escherichia coli  Contaminazione fecale  Enterococchi  Igiene ambientale e Materie prime  Micrococchi e Stafilococchi  Manipolazione e Materie prime Muffe  Igiene ambientale
La sicurezza d’uso e la stabilità temperatura 200-240°C < 100°C umidità a w = 0.92-0.97
Difetto di ammuffimento ,[object Object],[object Object],[object Object],Agenti:   Aspergillus  spp. Alterazioni microbiche in pane e prodotti lievitati
Difetto di ammuffimento ,[object Object],[object Object],[object Object],Agenti:   Penicillum  spp. Alterazioni microbiche in pane e prodotti lievitati
Relazione tra contaminazione aerea e alterazione del prodotto Concentrazione di spore di muffe nell'aria e numero di colonie di  muffe sul pane dopo 10 giorni a 25°C 0 25 50 75 100 125 150 175 200 0 1000 2000 3000 4000 5000 Muffe nell'aria (UFC/m3) Muffe su unità di prodotto  (UFC)
Difetto di gessatura o “chalk moulds” ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],Agenti:   Saccharomycopsis fibuligera  Pichia burtonii Alterazioni microbiche in pane e prodotti lievitati
Difetto di filante o “rope” ,[object Object],[object Object],Agenti:   Bacillus subtilis Bacillus licheniformis Alterazioni microbiche in pane e prodotti lievitati
Le alterazioni della pasta del formaggio Le alterazioni della crosta del formaggio Gonfiore precoce Coliformi Lieviti Lattobacilli  eterofermentanti Gonfiore tardivo Clostridium Propionibacterium Colorazioni anomale Bacillus Coliformi Marciume Muffe Clostridium Bacillus Rammollimento Coliformi Bacillus Micrococcaceae Colorazioni anomale Bacillus Coliformi Marciume Muffe Clostridium Bacillus
I patogeni del formaggio Listeria monocytogenes   Salmonella  Escherichia coli  Mycobacterium  Brucella  Clostridium botulinum Staphylococcus aureus
Fonti di contaminazione delle carni bovine, suine ed avicole ANIMALI PELLE E MUCOSE FECI Micrococcacus Streptococcus Enterobatteri Enterococcus Clostridium S. aureus E. coli  patogeni C. perfringens Virus enterici Salmonella L. monocytogenes AMBIENTE MACELLO SCUOIAMENTO EVISCERAZIONE TOELETTATURA Micrococcus Pseudomonas Enterobatteri Bacillus Clostridium Campylobacter E. coli  patogeni Salmonella L. monocytogenes S. aureus
Conservabilità della carne ,[object Object],[object Object],[object Object],5°C < T < 15°C 5°C < T < 15°C T< 5°C, sottovuoto o AP T < 5°C T < 5°C conservazione Enterococcus ,  Lactobacillus ,  Staphylococcus, Clostridium profonda, inacidimento, inverdimento, putrefazione Pseudomonas , Enterobatteri,  Micrococcus superficiale,  off-flavours ,[object Object],[object Object],inacidimento,  Brochothrix thermosphacta profonda, off-flavours, inacidimento Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella superficiale, off-flavours, muco gruppo microbico alterazione
Prodotti derivati da carne ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Le alterazioni del salumi a taglio intero Ammuffimento   Penicillium, Aspergillus, Alternaria,  Cladosporium, Mucor Viscosità superficiale Brochotrix,  Coliformi ,  Pseudomonas,  batteri lattici Putrefazione Puzzo d’osso - bone taint Clostridium, Bacillus, Sarcina (prosciutto crudo) Puzza di sacca - pocket taint Vibrionaceae, Micrococceae Puzza di costola - rib taint (speck, bacon) Inverdimento Lactobacillus, Carnobacterium
I patogeni Listeria monocytogenes  Salmonella  Yersinia enterocolitica Staphylococcus aureus Toxoplasma
Le alterazioni degli insaccati Irrancidimento Muffe, Sporigeni Putrefazione Clostridium, Bacillus, Sarcina   Rigonfiamento Clostridium , coliformi,  b.lattici eterofermentanti Inverdimento Lactobacillus, Carnobacterium   Inacidimento Brochotrix,  Coliformi ,  batteri lattici
I patogeni Listeria monocytogenes  Salmonella  Escherichia coli  Yersinia enterocolitica  Clostridium botulinum Toxoplasma Helicobacter pylori
Analisi microbiologica della carne ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
ife 4. Carne congelata e scongelata più volte. Stafilococchi, ife 3. Carne scongelata e lasciata a temperatura ambiente alcune ore; Ife, gram - insalata 1. Carne fresca Colorazione Gram
Bevande analcoliche ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Processo produttivo di nettare di frutta
Alterazioni microbiche dei succhi di frutta Materie prime Prodotti finiti Muffe Aspergillus, Penicillium, Mucor, Cladosporium,  Byssoclamys Lieviti  Candida,   Dekkera,   Debaryomyces, Hanseniaspora, Kluyveromyces, Pichia, Saccharomyces Batteri  Lactobacillus, Leuconostoc, Acetobacter, Gluconobacter Muffe Byssoclamys Lieviti  Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Zygosaccharomyces Batteri  Bacillus,  Alicyclobacillus
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Alterazioni microbiche in conserve vegetali Batteri Bacillus Clostridium Patogeni in conserve vegetali Batteri Clostridium   botulinum

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Microbiologia degli alimenti

  • 1.
  • 2.
  • 3. Fattori che influenzano lo sviluppo microbico Fonti di carbonio e di energia (carboidrati, lipidi) Acqua Fonti di azoto (aminoacidi, basi azotate, composti azotati organici o inorganici) Vitamine Altri elementi (fosforo, zolfo, sodio, magnesio, calcio, potassio) MICRORGANISMO La presenza e la moltiplicazione microbica negli alimenti e bevande sono determinate dalle condizioni ambientali lungo tutto il processo produttivo Oligoelementi
  • 4.
  • 5.
  • 6.
  • 7. Gli psicrotrofi: microrganismi che crescono a temperature di refrigerazione Psicrotrofi in latte pastorizzato: Bacillus , Enterococcus Psicrotrofi in burro e formaggi freschi: Pseudomonadaceae Psicrotrofi in carne fresca: Pseudomonadaceae Psicrotrofi in carne fresca confezionata in atmosfera protettiva: Enterobacteriaceae , Enterococcus Psicrotrofi in pesce fresco: Pseudomonadaceae , Vibrionaceae Psicrotrofi in ortaggi freschi: Pseudomonadaceae
  • 8. Refrigerazione e congelamento REFRIGERAZIONE Abbassamento della temperatura tra 0 e +6° (effetto batteriostatico ). L’effetto dipende dal tipo di microrganismo e dal tempo di permanenza. CONGELAMENTO Abbassamento della temperatura al di sotto di 0°C fino a -40°C ( batteriostatico e battericida ). L’effetto finale dipende dallo stato vitale della cellula, dalla velocità di raffreddamento, dal tipo di matrice alimentare. SURGELAMENTO Congelamento rapido (-18°C entro 4h e mantenimento a -18°C fino alla vendita).
  • 9. Batteri insensibili al congelamento (spore batteriche, tossine, enzimi) Batteri relativamente resistenti (spore di eumiceti, Gram +, virus) Batteri molto sensibili (Gram -, eumiceti, protozoi ed elminti) SCONGELAMENTO processo critico per il rischio di proliferazione microbica a causa dell’ aumento del tenore in acqua e nutrienti disponibili (fuoriuscita di materiale citoplasmatico dalle cellule) Refrigerazione e congelamento
  • 10. Norme di conservazione di alimenti e bevande Mantenimento della temperatura tra 0°C e +4°C Prodotti alimentari sfusi, non sottoposti a congelazione o a trattamenti atti a determinare la conservazione allo stato sfuso per periodi superiori a tre mesi (quali sterilizzazione, disidratazione, affumicatura, aggiunta di soluti e/o conservanti antimicrobici) costituiti in tutto o in parte da: latte , derivati del latte , carni fresche , alimenti compositi e preparazioni gastronomiche a base di carni fresche , prodotti della pesca , prodottii con uova fresche . Mantenimento della temperatura tra 0°C e +4°C Prodotti a base di carne che non abbiano subito un trattamento completo e presentino pertanto le seguenti caratteristiche fisico-chimiche: aw > 0.95 e pH > 5.2 ; oppure aw > 0.91 ; oppure pH > o = 4.5 Mantenimento della temperatura tra 0°C e +4°C Prodotti alimentari preconfezionati , destinati come tali al consumatore, il cui periodo di vita commerciale, inferiore a novanta giorni, risulti dalla data di scadenza indicata in etichetta con la dicitura “da consumarsi entro…” Alimenti deteriorabili
  • 11. Mantenimento della temperatura a <-18°C Alimenti surgelati Mantenimento della temperatura a <-15°C Alimenti o bevande congelati Mantenimento in luogo fresco e asciutto, al riparo dalla luce Farine, sfarinati, riso, pasta secca, prodotti da forno, latte in polvere, prodotti disidratati, zucchero semolato, caffè, cacao in polvere, spezie essiccate. Acque confezionate, bibite confezionate, bevande alcoliche. Conserve vegetali, conserve animali. Oli vegetali Alimenti stabili o stabilizzati Mantenimento della temperatura non > 10°C Da consumarsi freddi ( arrosti di carne, roast-beef, ecc .) Mantenimento della temperatura tra +60°C e +65°C Da consumarsi caldi ( piatti pronti di ristorazione, snack, polli allo spiedo, patatine, ecc .) Alimenti deperibili cotti distribuiti in ristorazione
  • 12. Pastorizzazione, cottura, sterilizzazione Blocco attività metaboliche  Danneggiamento REVERSIBILE  Denaturazione acidi nucleici, coagulazione proteine funzionali, denaturazione delle membrane  Danneggiamento IRREVERSIBILE  Morte della cellula Variabili: tipo di parete, formazione di spore, età della cellula, tipo di calore (umido o secco), pH, composizione sostanza alimentare, attività dell’acqua.
  • 13.
  • 14.
  • 15. a w = frazione di acqua non legata chimicamente ( acqua libera ) e quindi disponibile per lo sviluppo microbico. Ogni microrganismo ha un valore minimo di a w al di sotto del quale non si sviluppa e un valore ottimale dove è massima la velocità di duplicazione. La diminuzione di a w ha effetto principalmente batteriostatico. Numerosi processi di conservazione si fondano sull’ abbassamento dell’ a w . P a w = ----------- Po  Attività dell'acqua
  • 16. Alimenti freschi (ortaggi, frutta, carni, pesce), acqua e bevande analcoliche o poco alcoliche, pietanze cotte in bollitura o in frittura, impasti, creme di condimento Latte evaporato, formaggi freschi e a media stagionatura, formaggi fusi, conserve di carne e di pesce, insaccati freschi o poco stagionati, carne salata (NaCl <10%), pasta fresca, frutta allo sciroppo Salumi stagionati, formaggi a lunga stagionatura, latte condensato, pane e prodotti da forno lievitati dopo cottura Frutta secca, farina, cereali in semi, miele, marmellate e gelatine, semi oleaginosi, pesci e carni fortemente salati, estratto di carne Alimenti in polvere disidratati ed essiccati, cioccolato, caramelle dure, biscotti secchi, crackers, pasta secca 1-0,98 0,98-0,93 0,93-0,85 0,85-0,60 < 0,60 Valori di aw
  • 17.
  • 18. Concentrazione degli ioni idrogeno in fase acquosa. In generale i patogeni vengono inibiti da valori di pH che si discostano dalla neutralità, in modo maggiore verso il campo acido pH = 4,5  livello di sicurezza per gli indicatori di salubrità. Lieviti, muffe, batteri lattici, batteri acetici possono moltiplicarsi a pH < 3,5 Muffe, Pseudomonadaceae , vibrioni ed enterococchi proliferano anche a pH > 9,0 pH e ACIDITA’
  • 19. Valori limite di pH per la moltiplicazione di alcuni microrganismi Specie o gruppo pH minimo pH massimo Muffe 2,0 11,0 Lieviti 2,0 9,0 Batteri acetici 3,0 9,0 Lattobacilli 3,3 8,5 Enterococchi 3,5 9,6 Lattococchi 4,0 8,0 Micrococchi 4,0 9,3 Staphylococcus aureus 4,0 9,3 Salmonella spp. 4,0 9,6 Bacillus cereus 4,4 9,3 Yersinia enterocolitica 4,5 9,0 Listeria monocytogenes 4,6 9,3 Escherichia coli 4,6 9,0 Clostridium botulinum 4,6 8,5 Pseudomonadaceae 4,6 9,6 Enterobacteriaceae 4,6 9,0 Vibrionaceae 4,6 9,6 Clostridium perfringens 5,0 9,0 Campylobacter jejuni 6,0 9,6
  • 20.
  • 21. Coloranti (E100-E199) Conservanti (E200-E299)  Sostanze antimicrobiche Antiossidanti (E300-E322) Correttori di acidità (E325-E385) Addensanti, emulsionanti e stabilizzanti (E400-E495) Sostanze prive di potere nutritivo o impiegate a scopo non nutritivo che si aggiungono alla matrice alimentare per conservarne nel tempo le caratteristiche chimiche , fisiche o fisico-chimiche , o per evitare l’alterazione spontanea o per dare o esaltare caratteristiche di aspetto, sapore, odore o consistenza Additivi chimici
  • 22. Fattori di tipo biologico MUTUALISMO  I microrganismi traggono reciproco vantaggio dal rapporto COMMENSALISMO  I microrganismi sono indifferenti alla reciproca presenza ANTAGONISMO  I microrganismo traggono svantaggio dal rapporto
  • 23. Associazione dello yogurt: Lactobacillus bulgaricus e Streptococcus thermophilus MUTUALISMO Aminoacidi (VAL, THR , HYS, LEU) HCOOH e CO 2 Lattosio Lattosio Galattosio, Ac. L(+) Lattico Galattosio Ac. D(-) Lattico Acetaldeide, Glicina Urea
  • 24. Microflora dei formaggi Microflora del latte crudo Microflora della carne fresca Microflora del salame muffe, lieviti, batteri aerobi batteri lattici, enterococchi batteri propionici muffe, lieviti, micrococchi stafilococchi, lattobacilli COMMENSALISMO
  • 25. Microflora del mosto che diventa vino ANTAGONISMO Una specie microbica risulta dannosa per un’altra
  • 26. Sintesi batteriocine Sintesi antibiotici ANTAGONISMO
  • 27. Microrganismi e alimenti Contaminazione microbica Alimenti fermentati
  • 28. Contaminazione microbica degli alimenti
  • 29. I microrganismi presenti negli alimenti sono il risultato di una contaminazione Aria polvere, umidità, aerosol Suolo terra, materiale fecale, sporco Acqua ambiente ricco di esseri viventi e di microrganismi CONTAMINAZIONE PRIMARIA  Dovuta a microrganismi presenti naturalmente nell’alimento CONTAMINAZIONE SECONDARIA  dovuta a microrganismi apportati dall’ambiente esterno e dagli operatori durante il processo di trasformazione, conservazione, distribuzione CONTAMINAZIONE DEGLI ALIMENTI
  • 30. Vegetali microrganismi fitopatogeni (in grado di determinare malattie alla pianta) e microrganismi saprofiti (finché la pianta è integra) Animali microrganismi zoopatogeni (in grado di determinare malattie negli animali) e microrganismi saprofiti della pelle, delle mucose e dell’apparato gastro-intestinale, spoglie, deiezioni (materiale fecale, peli, piume) Superfici di lavorazione/conservazione/ distribuzione (macchine dell’impianto, attrezzature, utensili e strumenti, tavoli di lavoro, superfici di stoccaggio, stoviglie) Uomo Manipolazione CONTAMINAZIONE DEGLI ALIMENTI
  • 31. ATMOSFERA pulviscolo atmosferico, aerosol SUPERFICI DI LAVORAZIONE SUOLO animali domestici, insetti roditori, vermi, artropodi Uccelli , Insetti Fonti di contaminazione in produzione
  • 32.
  • 33. APPARATO DIGERENTE La concentrazione batterica è elevatissima a livello di intestino crasso e di conseguenza nelle feci. Fonti di contaminazione umana
  • 34.
  • 35. In funzione del ruolo i microrganismi che contaminano gli alimenti possono essere suddivisi in: Indicatori di tipicità o protecnologici Indicatori di qualità Indicatori di salubrità Naturalmente presenti Selezionati in laboratorio
  • 36.
  • 37. E. coli Tutti gli alimenti Indice di contaminazione fecale Coliformi fecali, C. perfringens Listeria spp . Carne e derivati Clostridi solfito-riduttori Puree e preparati a base di verdure, piatti pronti di gastronomia, prodotti di salumeria, preparazioni a base di carne cotta, alimenti non acidi condizionati in assenza di aria Batteri tossinfettivi Aspergillus spp. Latte in polvere, cereali, farine e sfarinati, legumi, cacao, caffè, spezie, semi oleaginosi, alimenti a ridotta Aw, puree e preparati a base di frutta Muffe tossinogene S. aureus Tutti gli alimenti Indice di contaminazione umana da manipolazione E. coli, S. aureus Latte e prodotti lattiero-caseari Germi testimoni di carenza di igiene Coliformi, E. coli , enterococchi, C. perfringens Acque per il consumo umano Gruppo o specie microbica Prodotto Marcatori di igiene
  • 38. I batteri coliformi: Enterobacteriaceae Coliformi totali: Citrobacter , Enterobacter , Escherichia , Klebsiella, Serratia (alcune specie)   Coliformi fecali, o termotolleranti, o termotrofi Enterobacter (alcune specie), Klebsiella (alcune specie) Escherichia coli
  • 39.
  • 40. Indicatori di tipicità o protecnologici In molti alimenti tali indicatori sono assenti. Sono rappresentati da quei microrganismi utili che caratterizzano il prodotto, ad esempio i batteri lattici nello yogurt, nei formaggi, nel salame fermentato, etc. Quando presenti, il loro sviluppo viene privilegiato nel substrato. Possono essere presenti come microflora autoctona nelle materie prime, come microflora coltivata in innesti naturali in lavorazioni tradizionali, come colture selezionate in laboratorio e aggiunte durante il processo Microflora autoctona, coltivata Colture selezionate
  • 41.
  • 42. Microflore autoctone Pani regionali, Dolci tradizionali da ricorrenza, Merendine Lactobacillus, Candida Madri per prodotti da forno Aceti tradizionali Acetobacter, Gluconobacter Madri per aceto Vegetali fermentati Lactobacillus, Leuconostoc Olive, cavoli, rape, cetrioli Alcuni vini D.O.C. Saccharomyces, Hanseniaspora Uve, mosti Salami tradizionali Staphylococcus, Micrococcus Carni crude suine Alcuni formaggi D.O.P. Lactobacillus, Streptococcus Siero-innesti Alcuni formaggi D.O.P. Lactococcus, Enterococcus, Streptococcus, Lactobacillus Latte crudo Prodotto finito Gruppo microbico Materia prima
  • 43. Starter selezionati Propionibacterium shermani Salumi Staphylococcus carnosus Pediococcus, Lactobacillus Pane, pizza, grissini Saccharomyces cerevisiae Alcuni vini D.O.C. e alcune birre Saccharomyces cerevisiae Saccharomyces pastorianus Saccharomyces bayanus Penicillium camemberti Penicillium roqueforti Alcuni formaggi Streptococcus thermophilus Lactobacillus bulgaricus, Lactococcus lactis Yogurt (e latti fermentati) Streptococcus thermophilus Lactobacillus bulgaricus (Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium spp.) Prodotto finito Specie microbica
  • 44. Alterazioni causate dalla contaminazione microbica I microrganismi alterativi possono attaccare, per soddisfare le proprie esigenze nutrizionali, tutti i componenti di un alimento CARBOIDRATI PROTEINE LIPIDI I prodotti finali di queste attività metaboliche provocano modificazioni strutturali e sensoriali che noi percepiamo come alterazioni
  • 45. Carboidrati I carboidrati complessi vengono dapprima degradati a zuccheri semplici e poi questi possono venire decomposti, in anaerobiosi, secondo 6 vie fermentative. In aerobiosi vengono demoliti attraverso la via respiratoria. Propionibatteri A. propionico, a. acetico, CO 2 F. propionica Clostridi A. butirrico, CO 2 Idrogeno F. Butirrica o aceton-butilica Enterobatteri e vibrioni A. lattico, a. formico o 2,3 butilen-glicole F. acido-mista Lattobacilli e Leuconostoc A. lattico, a. acetico o etanolo e CO 2 F. etero-lattica Lattobacilli,lattococchi, streptococchi,enterococchi, pediococchi, stafilococchi, alcuni Bacillus Acido lattico F. Omolattica Lieviti e alcune muffe Alcol etilico e CO 2 F. Alcolica Microrganismi Prodotti finali Fermentazione
  • 46. PROTEINA PEPTIDI AMMINOACIDI Proteine Possono essere idrolizzate dagli enzimi microbici ( Proteinasi ) a polipeptidi, peptidi semplici ( peptidasi ) ed amminoacidi ( aa ). La decomposizione anaerobica delle proteine fino ad aa viene chiamata Putrefazione . Gli aa possono venire decomposti in sostanze maleodoranti come ammine , anidride solforosa , solfuro di metile , mercaptani , ammoniaca , indolo . Chetoacidi + A. grassi + ammoniaca Ossidoriduzione tra due amminoacidi Ammine + CO 2 Decarbossilazione A. grassi saturi + ammoniaca Deamminazione riduttiva Idrossiacidi + ammoniaca Deamminazione idrolitica Chetoamminoacidi + ammoniaca Deamminazione ossidativa
  • 47. Acidi organici: in aerobiosi vengono ossidati in H 2 O e CO 2 oppure trasformati in acidi più semplici. Acidi nucleici: vengono degradati a purine e pirimidine , a loro volta idrolizzate a ribosio , basi azotate e fosfato Alcoli: vengono ossidati nelle corrispondenti aldeidi e in acidi carbossilici Aldeidi: vengono ossidate nei corrispondenti acidi carbossilici o vengono ridotte ad alcoli Lipidi I trigliceridi vengono idrolizzati ( Lipasi ) ad acidi grassi e glicerolo ; i fosfolipidi ad acidi grassi , glicerolo , fosfato ed ammine
  • 48. Prodotti finali delle attività microbiche
  • 49. Profilo microbiologico delle acque MICROFLORA AUTOCTONA BATTERI Pseudomonas Xantomonas Acinetobacter Moraxella Flavobacterium ORGANISMI CONTAMINANTI BATTERI MUFFE PROTOZOI VIRUS ALGHE ELMINTI Bacillus Histoplasma Zooflagellati H.A.V. Anaboena Ascaridi Sarcina Aspergillus Ciliati PolioVirus Spirulina Ossiuri Aeromonas Geotrichum Amebe Enterovirus Oscillatoria Arthrobacter Cladosporium Entamoeba Adenovirus Scenedesmus Yersinia Giardia Coxsackiae Nostoc Salmonella Criptosporidium Shigella Pasteurella Leptospira Vibrio
  • 50. Requisiti di qualità delle acque dolci superficiali utilizzate per l’approvvigionamento idrico Categoria A1 : Trattamento fisico semplice e disinfezione Categoria A2 : Trattamento fisico e chimico normale e disinfezione Categoria A3 : Trattamento fisico e chimico spinto, affinazione e disinfezione
  • 51.
  • 52.
  • 53. MacConkey-Agar differenzia i batteri fermentanti il lattosio (es. coliformi) da quelli non fermentanti (es. Citrobacter) e patogeni enterici ( Salmonella e Shigella ). E’ un terreno selettivo e differenziale : la presenza di sali biliari e cristal violetto inibisce la crescita dei gram-positivi. La presenza di lattosio e rosso fenolo (indicatore di pH) differenzia i gram-negativi fermentanti da quelli non fermentanti Enterobacter cloacae : lattosio fermentante.. colonie rosa Salmonella typhimurium Lattosio non fermentante Colonie senza colore Staphylococcus aureus non cresce
  • 54.
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  • 60. Fonti di contaminazione del latte crudo ANIMALI PELLE E MUCOSE Micrococcus Streptococcus Enterobatteri Enterococcus Clostridium S. aureus Mycobacterium Brucella afta epizootica E. coli patogeni C. perfringens Virus enterici Salmonella L. monocytogenes UOMO INSETTI FECI PELLE E MUCOSE Micrococcus Streptococcus S. aureus
  • 61. ACQUA ARIA MANGIME ATTREZZATURE SUOLO Bacillus Spore di miceti Pseudomonas Pseudomonadas Bacillus Clostridium Batteri lattici Spore di miceti Pseudomonadas Enterobatteri Bacillus Clostridium B. cereus P. aeruginosa B. cereus P. aeruginosa P. aeruginosa C. botulinum L. monocytogenes Fonti di contaminazione del latte crudo AMBIENTE
  • 62. Livelli qualitativi e composizione della microflora di latte crudo UFC/ml
  • 63.
  • 64. Schema di flusso della produzione di latte pastorizzato ! Animale sano
  • 65.
  • 66. Termodurici i microrganismi che resistono alla pastorizzazione Bacillus Clostridium Microbacterium Enterococcus Streptococcus I microrganismi di ricontaminazione Pseudomonas , Alcaligenes , Coliformi (Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, Klebsiella, Serratia)
  • 67. Le alterazioni del latte I patogeni Bacillus cereus Inacidimento, Batteri acidificanti Enterococcus, Streptococcus, coagulazione acida Bacillus, Enterobacteriaceae Coagulazione “dolce” Bacillus Sviluppo di off flavours Batteri proteolitici Pseudomonadaceae, (odore di putrido, amaro e lipolitici Enterobacteriaceae odore di fruttato) Lieviti Kluyveromices Filante Batteri produttori di Leuconostoc, Lactobacillus polisacc. extracellulari Alcaligenes Rigonfiamento Batteri produttori di gas Coliformi
  • 68.
  • 69.
  • 70.
  • 71.
  • 72. Test della riduttasi bianco celeste Azzurro chiaro Latte con 1 ml di coltura di E. coli (5). bianco celeste azzurro Latte con 1 ml di coltura di E. coli pastorizzato (6) 2h Blu Gram - blu 2h30’ bianco Latte con 1 ml di coltura di B. subtilis pastorizzato (7). bianco Latte scaduto (4) bianco blu Latte lasciato a r.t. aperto 2 giorni (3) Latte sterile (2) blu blu Latte sterile (1) 17h 1h30’ 1h 30’ 0’
  • 73.
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  • 75.
  • 76. Ortaggi freschi Muffe Alternaria , Botrytis, Cladosporium, Fusarium, Phytophtora, Rhizopus Batteri Pseudomonas, Flavobacterium, Xanthomonas, Flavobacterium, Enterobacter, Erwinia, Klebsiella, Serratia, Bacillus, Leuconostoc, Streptomyces Contaminazione batterica media in ortaggi freschi
  • 77. Microflora considerata normale sulla frutta e sugli ortaggi freschi < 100 cfu/g P. aeruginosa assente S. aureus Si ritrovano solo in caso di prodotti irrigati con acque non idonee Salmonella 10 4 -10 6 cfu/g Enterobatteri 10 3 -10 4 cfu/g Batteri lattici < 10 4 cfu/g Muffe 10 4 -10 5 cfu/g Lieviti 10 5 -10 8 cfu/g. Rappresentata soprattutto da Gram-negativi come Pseudomonas Cariche totali
  • 78. La qualità microbiologica di pasta fresca e di un prodotto da forno lievitato Tecnologia Igiene del Personale Materie prime Ambiente
  • 79. Profilo microbico di paste fresche Patogeni Bacillus cereus  Materie prime (farina, spezie, ortaggi) Clostridium perfringens  Igiene e Materie prime (carni) Listeria monocytogenes  Igiene e Materie prime (carni, ortaggi) Salmonella  Materie prime (uova, carni) Shigella  Materie prime (uova, carni) Staphylococcus aureus  Manipolazione Contaminanti Coliformi  Igiene ambientale e Materie prime Escherichia coli  Contaminazione fecale Enterococchi  Igiene ambientale e Materie prime Micrococchi e Stafilococchi  Manipolazione e Materie prime Muffe  Igiene ambientale
  • 80. La sicurezza d’uso e la stabilità temperatura 200-240°C < 100°C umidità a w = 0.92-0.97
  • 81.
  • 82.
  • 83. Relazione tra contaminazione aerea e alterazione del prodotto Concentrazione di spore di muffe nell'aria e numero di colonie di muffe sul pane dopo 10 giorni a 25°C 0 25 50 75 100 125 150 175 200 0 1000 2000 3000 4000 5000 Muffe nell'aria (UFC/m3) Muffe su unità di prodotto (UFC)
  • 84.
  • 85.
  • 86. Le alterazioni della pasta del formaggio Le alterazioni della crosta del formaggio Gonfiore precoce Coliformi Lieviti Lattobacilli eterofermentanti Gonfiore tardivo Clostridium Propionibacterium Colorazioni anomale Bacillus Coliformi Marciume Muffe Clostridium Bacillus Rammollimento Coliformi Bacillus Micrococcaceae Colorazioni anomale Bacillus Coliformi Marciume Muffe Clostridium Bacillus
  • 87. I patogeni del formaggio Listeria monocytogenes Salmonella Escherichia coli Mycobacterium Brucella Clostridium botulinum Staphylococcus aureus
  • 88. Fonti di contaminazione delle carni bovine, suine ed avicole ANIMALI PELLE E MUCOSE FECI Micrococcacus Streptococcus Enterobatteri Enterococcus Clostridium S. aureus E. coli patogeni C. perfringens Virus enterici Salmonella L. monocytogenes AMBIENTE MACELLO SCUOIAMENTO EVISCERAZIONE TOELETTATURA Micrococcus Pseudomonas Enterobatteri Bacillus Clostridium Campylobacter E. coli patogeni Salmonella L. monocytogenes S. aureus
  • 89.
  • 90.
  • 91. Le alterazioni del salumi a taglio intero Ammuffimento Penicillium, Aspergillus, Alternaria, Cladosporium, Mucor Viscosità superficiale Brochotrix, Coliformi , Pseudomonas, batteri lattici Putrefazione Puzzo d’osso - bone taint Clostridium, Bacillus, Sarcina (prosciutto crudo) Puzza di sacca - pocket taint Vibrionaceae, Micrococceae Puzza di costola - rib taint (speck, bacon) Inverdimento Lactobacillus, Carnobacterium
  • 92. I patogeni Listeria monocytogenes Salmonella Yersinia enterocolitica Staphylococcus aureus Toxoplasma
  • 93. Le alterazioni degli insaccati Irrancidimento Muffe, Sporigeni Putrefazione Clostridium, Bacillus, Sarcina Rigonfiamento Clostridium , coliformi, b.lattici eterofermentanti Inverdimento Lactobacillus, Carnobacterium Inacidimento Brochotrix, Coliformi , batteri lattici
  • 94. I patogeni Listeria monocytogenes Salmonella Escherichia coli Yersinia enterocolitica Clostridium botulinum Toxoplasma Helicobacter pylori
  • 95.
  • 96. ife 4. Carne congelata e scongelata più volte. Stafilococchi, ife 3. Carne scongelata e lasciata a temperatura ambiente alcune ore; Ife, gram - insalata 1. Carne fresca Colorazione Gram
  • 97.
  • 98. Processo produttivo di nettare di frutta
  • 99. Alterazioni microbiche dei succhi di frutta Materie prime Prodotti finiti Muffe Aspergillus, Penicillium, Mucor, Cladosporium, Byssoclamys Lieviti Candida, Dekkera, Debaryomyces, Hanseniaspora, Kluyveromyces, Pichia, Saccharomyces Batteri Lactobacillus, Leuconostoc, Acetobacter, Gluconobacter Muffe Byssoclamys Lieviti Saccharomyces, Schizosaccharomyces, Zygosaccharomyces Batteri Bacillus, Alicyclobacillus
  • 100.
  • 101. Alterazioni microbiche in conserve vegetali Batteri Bacillus Clostridium Patogeni in conserve vegetali Batteri Clostridium botulinum