Pulizia e disinfezione nell'industria agroalimentare

L’igiene di tipo organico e microbiologico nell’industria che prepara alimenti per il consumo umano, può essere proficuamente testata con metodiche diverse.

Dal primo gennaio 2006 è entrato in vigore il ‘Pacchetto Igiene’ dell’Unione europea – il cui recepimento nei vari Paesi, compreso il nostro, è diventato ormai obbligatorio -, mettendo dei punti fermi e univoci sulla normativa dedicata all’igiene alimentare lungo tutta la filiera, con specifiche anche per quanto riguarda la pulizia.A questa legislazione si aggiungono le norme Iso 22000 e differenti referenze private come quelle del British Retail Consortium (BRC) o dell’International Food Standard (IFS). Pulizia e disinfezione, infatti, sono necessarie alla sicurezza delle derrate alimentari; sono attività di base indispensabili per mantenere un ambiente igienico appropriato alla produzione di alimenti per il consumo umano. Se i professionisti del settore agroalimentare devono assicurare l’efficacia delle loro procedure di pulizia e igienizzazione devono anche definire una verifica periodica (il periodo di controllo dipende spesso dal volume di produzione ma anche dalla sensibilità del prodotto al pericolo di danno biologico) e la qualità e la validità di queste operazioni. Per questo le industrie utilizzano metodi che permettono di verificare la qualità microbiologica delle superfici controllando così anche l’efficacia globale dei processi (pulizia e disinfezione in contemporanea o effettuate una dopo l’altra). Per verificare la qualità della disinfezione esistono differenti tecniche che permettono di realizzare controlli microbiologici delle superfici (vetrini specifici, scatole di contatto, tamponi, salviette, film di Petri, ATPmetria, Citometria a flusso). Accanto a queste tecniche è possibile trovare alcuni metodi che, per verificare l’efficacia del grado di pulizia, si basano soprattutto sulla rilevazione delle proteine sulla zona analizzata.

IL CONTROLLO DELLA DETERGENZA ORGANICA

Le operazioni di pulizia tendono a eliminare le macchie delle proteine di origine animale o vegetale (nutrimento per i micro organismi) che favoriscono lo sviluppo dei batteri e trattengono le molecole attive. Quindi prima di trattare gli alimenti è necessario realizzare una pulizia minuziosa verificandola anche con test chimici. Questi test rilevano la presenza di residui proteici anche microscopici. Essi indicano anche il livello di pulizia delle superfici o dei materiali ma non individuano la contaminazione microbica. Questi test sono di facile utilizzo grazie a una risposta colorimetrica come nel caso del colorante di Biuret. Praticamente sono due i metodi esistenti: nel primo il prelievo viene effettuato con un tampone (o una striscia) che è immediatamente immessa in un tubo contenente il reattivo colorimetrico; mentre nell’altro il prelievo è effettuato con una striscia preimbibita del reattivo colorimetrico. In entrambi i casi la lettura si esegue rapportando la colorazione con una scala colorimetrica di riferimento. In funzione del kit utilizzato la soglia di sensibilità del metodo varia da 10 a 50 microgrammi di proteina rimossa dalla superficie. Il risultato richiede qualche minuto (dieci al massimo). Questa rapidità permette di avviare immediatamente le azioni correttive necessarie in caso di mancanza di pulizia. Questa metodologia, però, non può bastare poiché non va dimenticato che l’obiettivo primario delle operazioni di pulizia e disinfezione nell’Industria Agroalimentare è quello di diminuire il rischio di contaminazione microbiologica nei cibi, oltre che sulle superfici. La pulizia organica e quella microbiologica sono diverse.

CONTROLLO MICROBIOLOGICO PER CONTATTO

Si possono distinguere due grandi famiglie di metodi di prelievo per il campionamento e il controllo microbiologico delle superfici: per contatto (o impronta) e per strofinamento. Il metodo per contatto, molto utilizzato, raggruppa l’insieme dei metodi che impiegano una gelatina di Agar (Polisaccaride usato come gelificante naturale ricavato dalle alghe), posta sulla superficie da campionare. Questo permette di realizzare una sorta di ‘impronta’ della contaminazione. Uno dei vantaggi di queste metodiche è che non richiedono altro che un’incubazione dopo il prelievo e una successiva lettura. Fra i metodi utilizzabili ci sono la scatola di contatto (o piastra di contatto) detta anche scatola di Rozier - Pantaléon o di Rodac; i vetrini gelificati e il Petrifilm. Per ciascun metodo conviene utilizzare un ambiente di cultura contenente uno o più neutralizzanti dei prodotti detergenti o disinfettanti poiché i loro residui potrebbero alterare i test. Le scatole di Rodac sono delle piastre circolari come le piastre di Petri con un diametro di 5,5 cm contenenti un ambiente gelificato (nutrimento che permette lo sviluppo dei batteri), che vengono posizionate direttamente sulla superficie da controllare. La scatola viene poi posta in incubazione (24 o 48 ore) alla temperatura ottimale di vita del germe ricercato. Dopo incubazione le colonie batteriche verranno contate e il risultato è espresso in germi per centimetro quadrato. La superficie controllabile con questa tecnica è di circa 24,75 cm quadrati. L’uso di questi supporti è rapido e semplice ma è applicabile solo su superfici piane che devono anche essere asciutte, per evitare lo sviluppo di batteri in una forma che renderebbe la lettura impossibile. I vetrini di contatto o di superficie sono costituiti da una lamina di plastica rettangolare di circa 10 cm. quadrati ricoperta di gelatina nutritiva. Il principio del test è identico a quello delle scatole di Rodac. La maggioranza di questi vetrini è bifacciale e può ospitare ambienti di cultura differenti su ciascuna faccia. Per facilitare il prelievo su superfici curve, invece, è possibile utilizzare quelli creati dalla società Biotest (vetrini Hycon) nei quali la gelatina è segmentata in numerose piccole superfici che rendono il supporto ‘flessibile’. I vetrini Hycon sono disponibili con differenti ambienti di culture batteriche (flora totale, batteri coliformi, ecc.) ma hanno l’ambiente di coltura solo su una faccia. La superficie campionabile – che deve essere asciutta - ha lati di 25 cm quadrati il che permette di ottenere un prelievo rappresentativo della contaminazione. La metodologia di test di prelievo Petrifilm, prodotto commercializzato dalla società 3M, impiega un supporto costituito da due film, uno dei quali ospita il substrato composto da una gelatina solubile in acqua fredda e un indicatore colorato che facilita il conteggio delle colonie di batteri. La superficie di campionatura è, generalmente, di 20 cm quadrati, eccetto quella destinata al rilevamento di lieviti/muffe e stafilococco che ha dimensioni di 30 cm quadrati. Prima dell’uso questo film deve essere reidratato con un millilitro di diluente (acqua distillata o acqua distillata con neutralizzante). La superficie gelatinosa è quindi applicata velocemente sulla zona di campionamento e, successivamente, il sistema viene messo in incubazione alla temperatura richiesta per il germe da testare. Quindi si conteggiano le colonie. Il basso spessore del Petrifilm gli conferisce una grande flessibilità che permette il campionamento su superfici di forme diverse come quelle arrotondate, angolari e anche sulle maniglie delle porte.

METODO PER STROFINAMENTO

Il principio dei metodi per strofinamento si basa sull’asportazione dei microrganismi con un supporto (tampone, spugna o salvietta sterili) passato sulla superficie da analizzare. Successivamente il supporto viene posto in uno specifico diluente che tiene in sospensione i germi che andranno poi conteggiati con diverse metodologie come la Microbiologia classica, l’ATPmetria o la Citometria a flusso. Questi metodi sono ideali per campionare grandi superfici. I loro vantaggi sono:

• realizzazione di un prelievo su supporti di dimensione variabile (fino a numerosi metri quadrati con le salviette);
• prelievo su supporti a geometria variabile;
• conteggio di numerosi germi diversi a partire da uno stesso prelievo.

I tamponi sterili sfruttano la stessa tecnica dei cotton fioc: basta strofinarli sulla superficie da campionare per raccogliere i batteri. Per garantire che i vari test siano confrontabili è necessario utilizzare un modello della stessa superficie sterile prefissata (per esempio 25 o 100 centimetri quadrati). Dopo il prelievo il tampone è posto in un diluente ed è successivamente trattato come un campione classico (diluizione decimale e semina di ambienti specifici). Per evitare l’inibizione della crescita di organismi da residui di disinfettante, i diluenti devono contenere dei neutralizzanti. I prelievi per strofinamento presentano numerosi vantaggi rispetto ai metodi a contatto perché permettono di controllare zone a difficile campionamento come piccoli pezzi di materiale, canalizzazioni, fili dei convogliatori, maniglie delle porte o evaporatori. L’utilizzo di spugne o salviettine per effettuare controlli della qualità microbiologica delle superfici, invece, permette il controllo su aree fino a numerosi metri quadrati. Questa tecnica è particolarmente interessante nel caso della ricerca di batteri la cui contaminazione è molto eterogenea (come per la Listeria o Salmonella). Dopo che il prelievo è stato effettuato, la salviettina è trasferita in un sacchetto sterile che verrà poi trattato come un campione classico di microbiologia.

ATPMETRIA E CITOMETRIA A FLUSS

La tecnica dell’ATPmetria per il conteggio dei batteri, che si basa sull’ATP (Adenosin TriFosfato, fonte d’energia presente in tutte le cellule viventi), misura l’ATP intracellulare per stimare la quantità di microrganismi presenti nel campione (stima semi-quantitativa), grazie a un sistema a bioluminescenza luciferina/luciferasi. La reazione di degradazione dell’ATP in Adesina Monofosfato (AMP) produce dei fotoni, dunque della luce, la cui intensità è proporzionale alla quantità di ATP presente nel campione. Questa può essere misurata con l’aiuto di un luminometro che, grazie alla colorazione del suo diodo, può dare indicazioni qualitative sullo stato della superficie: il color verde indica una buona situazione, l’arancio richiede attenzione, il rosso evidenzia una contaminazione. Grazie a questo test è possibile, quindi, in caso di presenza di germi, avviare immediatamente procedure correttive. La Citometria a flusso è una biotecnologia che permette di analizzare con precisione e velocemente i parametri chimico fisici di migliaia di particelle, grazie a marcatori molecolari fluorescenti evidenziati da un fascio di raggi laser. La luce emessa al passaggio di una particella fluorescente permette di conteggiarla. Si utilizzano marcatori fluorescenti specifici per famiglie batteriche diverse o di un gruppo di batteri, che permettono il conteggio delle cellule corrispondenti. La Citometria a flusso è utilizzata per conteggiare le cellule asportate dalle superfici grazie ai tamponi. Reazione Luciferina/Luciferasi e BioluminescenzaLa Luciferina (pigmento)- Luciferasi (enzima) è un complesso enzimatico responsabile della luminescenza nelle lucciole. La Luciferina è un fenomeno eterociclico termostabile, mentre la Luciferasi è un enzima termolabile che catalizza la reazione: Luciferina+ATP (Adenosin TriFosfato)+ O2 che si trasforma in Ossiluciferina+ H2O+ AMP (Adenosin Monofosfato)+ fotone. Tale reattività viene osservata con un bioluminometro che permette la stima indiretta della carica microbica di un alimento o di una superficie poiché la luce prodotta è proporzionale alla quantità di ATP presente nel campione. Questa quantità può essere correlata con il numero di micro organismi presenti poiché tutti possiedono una quantità specifica di ATP. Questa metodologia è adatta nell’Industria Agroalimentare con qualche eccezione: non può essere utilizzata, infatti, in impianti che trattano prodotti in polvere (come latte in polvere o farina). E’ una tecnica poca adatta negli impianti dove si lavorano prodotti ittici poiché in questi sono presenti organismi naturalmente luminescenti. Inoltre, va ricordato che i lieviti contengono fino a 20 volte più ATP dei batteri. La metodologia di test permette di rilevare ATP anche da essudati e consente di individuare le attrezzature sporche.