Microbiologia alimentare

La microbiologia alimentare unisce la branca della scienza degli alimenti con la microbiologia. In particolare, si occupa dei microrganismi associati ai prodotti alimentari.

Studia, infatti, la provenienza e il significato delle varie specie microbiche presenti nell’alimento, oltre il comportamento e l’influenza dei microrganismi durante i vari processi di produzione e conservazione.

Sicurezza alimentare

Gli enormi cambiamenti che hanno interessato il sistema alimentare, caratterizzato non più da uno stretto rapporto tra produzione e consumo ma nel quale gioca un ruolo fondamentale la conservazione degli alimenti, pongono oggi nuovi problemi e punti critici da risolvere per garantire la sicurezza alimentare. Il regolamento CE 2073/2005, che costituisce il punto di riferimento della legislazione europea per la determinazione dei criteri microbiologici di igiene, di processo e di sicurezza alimentare, afferma che “i prodotti alimentari non devono contenere microrganismi, né loro tossine o metaboliti, in quantità tali da rappresentare un rischio inaccettabile per la salute umana”.

La sicurezza alimentare può essere garantita solo da pratiche adeguate di produzione e manipolazione degli alimenti che hanno come scopo:

La protezione della salute del consumatore contro agenti patogeni responsabili di infezioni, virosi, oltre che la valutazione della sicurezza igienica (microbiologia analitica);
La protezione della qualità del prodotto contro agenti non patogeni ma causa di perdita di qualità nutrizionale e organolettica;
La promozione della qualità del prodotto usando i microrganismi per la conservazione e/o la trasformazione dell’alimento;

I punti critici del rischio alimentare sono legati a:

Protocolli e procedure di controllo: Lisa, Haccp
Rischio microbiologico: le zoonosi

Fattori che influenzano lo sviluppo microbico

Nel corso della produzione, trasformazione, trasporto, conservazione e consumo di un alimento, i microrganismi che lo contaminano possono crescere, sopravvivere o morire in funzione dell’azione esercitata da una serie di condizioni ecologiche: quando sono favorevoli, i microrganismi si moltiplicano aumentando in numero e massa.

curva di crescita batterica — *Figura 1 – Curva di crescita batterica*

Si può osservare il condizionamento dell’andamento della proliferazione microbica distinguendo i fattori influenzanti in:

Fattori di tipo fisico e chimico: temperatura, attività dell’acqua, pH, presenza di sostanze con azione antimicrobica;
Fattori di tipo biologico: caratteristiche proprie del microrganismo.

Microrganismi e alimenti

I microrganismi presenti negli alimenti sono il risultato di una contaminazione microbica che può essere distinta in:

Contaminazione primaria: dovuta ai microrganismi presenti naturalmente nell’alimento
Contaminazione secondaria: dovuta a microrganismi apportati dall’ambiente esterno e dagli operatori durante il processo di trasformazione, conservazione e distribuzione.

*Figura 2 – Schema rappresentativo di fonti di contaminazione umana*

É importante considerare che la contaminazione microbica non ha solo un’accezione negativa. Ad esempio, gli alimenti fermentati sono alimenti ottenuti dall’attività fermentativa di microrganismi. Per vivere i batteri, come tutti gli esseri viventi, hanno bisogno di energia che ottengono da quello che mangiano producendo, alla fine, prodotti ancora ricchi di energia come l’alcol etilico o l’acido lattico. Questo processo, che prende il nome di fermentazione, avviene in condizioni di anaerobiosi. Se pensassimo, ad esempio, alla produzione di yogurt, questa è favorita dall’attività di simbiosi tra Streptococcus thermophilus e Lactobacillus bulgaricus, dove ciascuna specie stimola la crescita dell’altra. Un altro esempio nella formazione dei vini rossi è la fermentazione malolattica, il cui agente batterico più importante è la specie Oenococcus oeni.

fermentazione malolattica — *Figura 3 – Fermentazione malolattica*

In alcuni casi, la presenza di specie batteriche diverse dalla “popolazione indigena” non è desiderabile, in quanto un loro sviluppo incontrollato potrebbe dare difetti organolettici del prodotto.

Ruolo dei microrganismi che contaminano gli alimenti

Lo scopo ultimo di tutte le analisi (microbiologiche e non) applicabili ai generi alimentari, risiede nell’ottenimento e nella messa in commercio di un prodotto conforme, sano e salubre in grado di abbattere ogni possibilità di rischio e danno per il consumatore finale. In tal senso, risulta fondamentale considerare il ruolo dei microrganismi che contaminano gli elementi e distinguere, quindi, degli indicatori specifici che ci permettano di identificare un eventuale pericolo microbiologico. Ad esempio i Coliformi fecali, compreso E. coli, vengono normalmente distrutti dai trattamenti termici (cottura, congelamento) e sono degli ottimi indicatori per investigare su possibili contaminazioni fecali delle materie prime.

La sicurezza microbiologica di un alimento può essere compromessa dall’azione contemporanea di una grande varietà di microrganismi e, anche per questo, è più pratico definire il numero di gruppi di microrganismi presenti piuttosto che il singolo. A tal fine, è possibile distinguere:

Indicatori di tipicità o protecnologici: sono rappresentati da microrganismi utili che caratterizzano il prodotto. Possono essere presenti come microflora autoctona, come microflora coltivata in innesti naturali in lavorazioni tradizionali, come colture selezionate in laboratorio e aggiunte durante il processo di produzione;
Indicatori di qualità: indicano, con il loro numero espresso per grammo (UFC/g), le caratteristiche di pulizia e igiene delle tecniche di manipolazione e conservazione che il prodotto ha subito. Il valore caratterizza la conservabilità fino al momento del consumo;
Indicatori di salubrità: sono quei microrganismi il cui numero per grammo è un parametro di rischio per il consumatore. Sono, quindi, patogeni responsabili di infezioni e intossicazioni alimentari;

Malattie microbiche da alimenti

Le malattie provocate dagli alimenti sono numerosissime e solo i batteri ne causano circa 250.

L’azione nociva dei microrganismi si può realizzare o per ingestione del microrganismo insieme all’alimento (in questo caso si avrà tossinfezione alimentare), oppure attraverso le tossine da essi prodotte (si avrà allora una intossicazione alimentare). Le tossinfezioni alimentari più frequenti nel nostro Paese sono le tossinfezioni da Salmonella, Clostridium perifringens o da Bacillus cereus. Le intossicazioni alimentari più frequenti, invece, sono il botulismo e le intossicazioni da Stafilococco aureo.

sulla superficie degli alimenti è possibile ritrovare numerosi microrganismi — *Figura 4 – Sulle superfici degli alimenti è possibile ritrovare numerosi microrganismi*

Spesso accade che, fra le persone che hanno consumato lo stesso alimento contaminato, alcune si ammalino e altre no. Questo avviene perché il manifestarsi di una malattia dipende dall’esito della “battaglia” tra il microrganismo patogeno e le difese dell’ospite. Generalmente, maggiore è la quantità di cibo contaminato ingerito, maggiore è la possibilità di manifestare la malattia anche se, per alcune intossicazioni quali il botulismo, è sufficiente ingerire piccolissime parti di alimento.