Ruolo di LAB e di altri microrganismi nel rigonfiamento di confezioni di alimenti refrigerati

Carlo Cantoni, libero docente in ispezione degli alimenti di origine animale, Milano

Stefano Ibba, medico veterinario, Milano

Attualmente numerosi alimenti sono commercializzati refrigerati e confezionati in involucri di materia plastica sottovuoto o in atmosfera modificata protettiva (MAP) per periodi di commestibilità indicati in etichetta. Nei banchi di vendita i consumatori trovano alimenti vari come luncheon meat, prodotti di salumeria, carni. Insalate vegetali, paste fresche, salse, prodotti lattieri caseari, cibi cotti, pollame e porzioni relative, minestre, piatti pronti per il consumo. Il fattore più importante che determina la loro commestibilità e costituito dalla loro refrigerazione.

La faccenda principale microbiologica di questi alimenti verte su due gruppi di microrganismi  psicotrofi: patogeni psicrotrofi e alteranti psicrotrofi. Germi patogeni psicrotrofi e mesofili potrebbero  crescere negli alimenti in caso di superamento della temperatura di refrigerazione  oltre ai limiti stabiliti.

Gli psicrotrofi sono batteri, lieviti e muffe che crescono lentamente alla temperatura di refrigerazione (< 7^°), ma che crescono ottimamente a temperature superiori (25-30°). La temperatura massima di crescita per alcuni di loro può raggiungere i 37° C (p.e. Listeria monocytogenes ). I patogeni mesofili sono ancora vitali alle temperature di refrigerazione e crescono quando la si supera. Si sviluppano bene tra 20 e 45°C, con una crescita ottimale tra 30 e 40°C.

Gli psicrotrofi non patogeni alteranti hanno temperature minime di crescita tra 1 e 7°C rivestendo un ruolo fondamentale per la vita commerciale degli alimenti refrigerati confezioni e sono l’oggetto di questa trattazione. Alcuni di questi microrganismi fanno parte del gruppo Acinetobacter-Moraxella, altri sono Alcaligenes  spp., Flavobacterium spp., Microbacterium spp., Xantomonas spp, ma i principali psicrotrofi alteranti conosciuti sono Brochotrix thermosphacta, Pseudomonas spp batteri lattici spp (LAB) e Leuconostoc spp.Questi due ultimi gruppi di microrganismi saranno trattati in dettaglio perche responsabili del rigonfiamento di confezioni di alimenti refrigerati.

Batteri lattici omofermentanti ed etero fermentanti.

I batteri lattici (LAB) sono presenti comunemente nei prodotti lattiero caseari e nei prodotti carnei fermentati. La loro caratteristica fondamentale è la formazione di acido  lattico come principale sottoprodotto durante la fermentazione degli zuccheri. I LAB possono presentare forma bastoncellare o sferica ( coccica) e, in genere, tollerano substrati acidi ( con pH acido) più di altri batteri. I LAB in natura sono presenti nei vegetali e fanno anche parte della popolazione residente della cavità orale e dell’intestino dell’essere umano e di altri mammiferi. Diverse specie di LAB sono utilizzati come colture di avviamento ( ceppi starter) o per la bioprotezione di carni e di salumi. Altre specie di LAB possono moltiplicarsi negli stessi prodotti acidificandoli o determinando il rigonfiamento delle loro confezioni.

I LAB sono distinti in omofermentanti ed in eterofermentanti in base ai metaboliti formati durante la fermentazione degli zuccheri (p.es. glucosio). I LAB omofermentanti fermentano il glucosio producendo acido lattico principale quale sottoprodotto derivato.  I LAB omofermentanti comprendono le Lactococcus spp. Impiegate come starter in certi tipi di formaggi perché causano la rapida acidificazione della pasta del formaggio. Altre specie di omofermentanti sono Lactobacillus spp (a forma bacillare) e Streptococcus spp (cocchi formanti catena).Altri cocchi di isolabili da latte e prodotti lattiero caseari sono Enterococcus spp, Pediococcus spp e Aerococcus spp, a non svolgono alcun ruolo nel rigonfiamento delle confezioni.

I LAB eterofermentanti fermentano il lattosio formando acido lattico, etanolo, acido acetico e CO₂. Eccettuato il loro impiego in certi prodotti lattiero caseari e in vegetali fermentati, non sono impiegati come ceppi starter, sebbene possano essere presenti negli alimenti con il ruolo di contaminanti. Quando crescono in numero significativo (10⁶ upfc/g e più) formano gas ed odori sgradevoli (Johnson 2001).Il galattosio residuo nella pasta del formaggio è un esempio di substrato che può venire metabolizzato da molti batteri etero fermentanti con produzione di CO_2.. Al gruppo degli etero fermentanti fanno parte  L.brevis, L.buchneri, L.fructivorans, L.fermentum, L.reuteri, L.oligofermentans, L.oryzae. Tutti ceppi isolati da prodotti lattiero caseari sopratutto.

Altre  lattobacilli sono denominate etero fermentanti facoltativi  perché producono CO₂  e altri metaboliti solo in certe condizioni o in presenza di substrati  specifici.  I lattobacilli   in grado di provocare rigonfiamento delle confezioni di alimenti refrigerati sono: L.bifermentans, L.casei subsp.paracasei, L.casei subsp.tolerans, L.curvatus, L.plantarum, L.paraplantarum, L.sake var.sake. Altri  LAB  hanno  la  capacità  di produrre gas da altri substrati  come il citrato, il gluconato e certi aminoacidi, ad esempio il L.lactis subsp lactis var.diacetilactis. Nei formaggi  lo sviluppo degli etero fermentanti si   verifica quando i ceppi omofermentanti  non metabolizzano completamente gli zuccheri gli zuccheri  ancora predenti e questi quindi completano la loro  fermentazione (Ledenbach & coll.2009).

Leuconostoc

I Leuconostoc sono batteri Gram positivi con forma ovoide, formanti  catene, etero fermentanti e  producenti mucosità nei prodotti alimentari. Fanno parte del genere Leuconostoc, famiglia Leuconostocaceae, ordine Lactobacilles. I Leuconostoc  si trovano nei materiali vegetali in decomposizione e si sviluppano bene in alimenti vegetali fermentati, come cetrioli, kimchi e olive (Maki 2004; Kim coll.2005)-.Leuconostoc sono pure presenti in basse concentrazioni nei  vegetali verdi e  nelle radici ( Mundt  & coll., 1967; Hemme&coll.2004). Conseguentemente, per la loro presenza nei vegetali, i leuconostoc si  trovano frequentemente negli  alimenti di origine animale  come latte, latticini vari, carni, pollame e pesci (Bjorkroth & coll.2006). Nel genere sono comprese 23 specie ma quelle responsabili di rigonfiamento sono state: L.carnosum  (prosciutto affettato), L.gascomitatum (conserve ittiche), L. L.gelidum (wurstel) L.mesenteroides (prosciutto affettato, wurstel, sandwich vari) (Sade 2011 ).

Miceti

Il basso pH e  le proprietà  nutrizionali dei formaggi  favoriscono l’alterazione da lieviti. L’umidità superficiale, la presenza di peptidi, di aminoacidi consentono la loro moltiplicazione soprattutto in caso di sbalzi termici. Molti ceppi di lieviti producono alcol e CO₂ emanando odore caratteristico di lievito nelle confezioni (Horwood & coll.1987). Di conseguenza le confezioni di formaggi confezionati sottovuoto o in MAP possono gonfiarsi per la produzione di  CO₂ formata dal metabolismo dei lieviti (Vivier & coll.1994).I lieviti responsabili sono specie appartenenti ai generi Saccharomyces, Zygosaccharomyces  e Deuteromyces.

Dati  sperimentali osservati e cause del rigonfiamento  delle confezioni

Sandwich, tramezzini, panini farciti con carne, formaggi salsa yogurt o con vegetali, confezionati in involucri di materia plastica sottovuoto o con MAP sono gli alimenti le cui confezioni  sono spesso soggette a rigonfiamento (bombaggio). LAB etero fermentanti, soli o con lieviti, produttori di CO₂ sono gli agenti responsabili dell’evento. Negli alimenti presenti nelle confezioni  si isolano, di solito, da 15 x 10⁶  a 90 x 10⁶ ufc/g di LAB etero fermentanti e da 2,5 x 10⁵  a 5,7 x 10⁵ lieviti, quando presenti. Normalmente per  queste preparazioni alimentari è prevista una vita commerciale di 30 giorni a +4°C. Le fonti primarie di   contaminazione  sono identificabili nelle materie prime (formaggi  e vegetali) oppure  sono   contaminazioni ambientali durante la preparazione Formaggi e condimenti a base di latte le  sono le fonti  dei LAB  mentre vegetali  ed ambiente sono  quelle dalle quali provengono i lieviti.

Misure di controllo materie

Per limitare od evitare i bombaggi è necessario impiegare materie prime di elevata   con basso o nullo contenuto in psicrotrofi e nel caso specifico impiegando formaggi stagionati o fusi o a pasta filata compatta. Per  la frequente  aggiunta di salsa yogurt alle carni è doveroso controllare  la presenza di etero fermentante tenendo presente che per la sua preparazione  si ricorre all’impiego di aglio o cipolla e spezie varie. I vegetali crudi dovrebbero essere sanificati  prima dell’aggiunta.  La   manipolazione delle materie prime deve essere   effettuata rigorose norme igieniche. L’attrezzatura  impiegata  nella  preparazione degli alimenti da confezionare   deve essere (1) inerte  per l’alimento; 2)liscia e non porosa;3) facilmente  accessibile per il controllo e l’ispezione visiva;4) pulibile e disinfettabile; 5) deve  essere situata in ambiente esente da contaminazioni aeree e ambientali; 6)deve essere pulita  e sanitizzata prima della lavorazione e, nel caso, durante la stessa  per evitare lo sviluppo di  biofilm, fonti  ulteriori di contaminazione. L’effetto delle operazioni di pulizia e di sanificazione deve  venire controllato con analisi batteriologiche eseguiti su prelievi eseguiti con spugnetta o mediante l’impiego di piastre a contatto con terreno nutritivo o mediante  la  bioluminescenza. La filtrazione dell’aria entrante nell’ambiente  di  lavorazione  annulla i contaminanti aerei, soprattutto i  miceti. Il personale addetto alla preparazione deve operare igienicamente e gli deve essere proibito  il passaggio tra locali esterni ed ambiente di  lavoro. Tutte queste attività, ovviamente, devono essere indicate più dettagliatamente nel manuale  HACCP  aziendale.

Riassunto.

Nel testo sono riportate una breve relazione sui batteri e miceti responsabili del rigonfiamento di alimenti confezionati refrigerati. Sono riportati anche dati sperimentali. I batteri responsabili sono risultati  soprattutto LAB etero fermentati e lieviti.

Summary

Role of bacteria and other microrganisms responsabile for the swelling of chile packaged foods.

A description  of swelling of the packaging of refrigerated foods end responsible bacteria and fungi have been reported in the text. Also,experimental data have been fournished. LAB eterofermentative bacteria and fungi have been reported.

Bibliografia

Bjorkroth J .& Holzapfel W.H. (2006)  Genera Leuconostoc, Oenococcusa and Weissella.In :Dworkin M.;Falkow S.& coll. The Prokaryotes,Springer New York

Hemme D. & Foucaud –Scheuneman C. (2004) Int.Dairy J. 14,467.494

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