Un problema diffuso per l’industria delle bevande e dei succhi è il deterioramento causato dai miceti.
Le bevande che troviamo sugli scaffali, spesso sono sottoposte a trattamenti termici come la pastorizzazione o il riempimento a caldo per garantirne la sicurezza e la lunga conservazione, possono comunque essere contaminate da microrganismi indesiderati.
Questi includono miceti termoresistenti (HRM – Heat-Resistant Moulds), Miceti Termosensibili (HSM – Heat Sensitive Moulds) e lieviti.
Capire come questi funghi miceti contaminano e sopravvivono è fondamentale per prevenire lo spreco di prodotti e i rischi per la salute.
I Protagonisti del deterioramento:
1. Muffe Termoresistenti (HRM): I sopravvissuti al calore
Le HRM sono particolarmente problematiche per le bevande trattate termicamente perché producono strutture chiamate ascospore.
Queste ascospore sono altamente resistenti al calore.
Possono sopravvivere non solo alle temperature della pastorizzazione, ma anche ai trattamenti ad alta pressione (HPP).
È proprio la struttura delle ascospore che permette alle HRM di sopravvivere e successivamente crescere e causare deterioramento nel prodotto durante la conservazione a temperatura ambiente.
I generi più frequentemente isolati dai prodotti deteriorati includono Paecilomyces, Aspergillus, e Talaromyces.
Le ascospore dormienti richiedono un “innesco” come il riscaldamento (es. pastorizzazione, riempimento a caldo) o l’alta pressione per essere attivate.
Una volta attivate, se le condizioni sono favorevoli, possono germinare e iniziare la crescita.
Queste spore possono germinare e formare biofilm, ovvero comunità di microrganismi racchiusi in una matrice protettiva.
I biofilm possono aumentare ulteriormente la resistenza al calore delle ascopore.
Studi hanno dimostrato infatti che all’interno dei biofilm possono essere più resistenti al calore rispetto alle spore singole.
Questo perché la matrice del biofilm può proteggere le spore dai danni causati dal calore.
Alcune HRM sono in grado di produrre diverse micotossine (es. Patulina, Ocratotossina A), le quali rappresentano un pericolo per la salute umana.
Le micotossine sono quasi tutte citotossiche, causando disturbi in diverse strutture cellulari e intervenendo in processi cellulari importanti come la sintesi di DNA e RNA.
Alcune malattie croniche e acute nell’uomo e negli animali è stato associato a contaminazioni dovute dalle micotossine negli alimenti.
2. Muffe Termosensibili (HSM) e Lieviti – Contaminazione Post-Processo
A differenza delle HRM, le HSM e i lieviti sono generalmente distrutti dai normali trattamenti di pastorizzazione.
Pertanto, il deterioramento causato da questi microrganismi è per lo più dovuto a post-contaminazione o cross-contaminazione che avviene dopo il trattamento termico iniziale.
Questi organismi possono essere introdotti negli impianti di lavorazione attraverso ingredienti, aria, acqua e imballaggi.
Da dove arriva la contaminazione delle bevande?
Fonti di contaminazione per HRM:
Le ascospore delle HRM si trovano ampiamente negli ingredienti (liquidi e secchi come dolcificanti, concentrati di succo, pectina, ecc.), nel packaging (bottiglie PET vuote, cartoni) e nell’ambiente di lavorazione.
Sono diffuse nel suolo, specialmente nei terreni coltivati, contaminando frutta e verdura.
Nell’ambiente di produzione, aree come la ricezione bottiglie (depalettizzatori, palettizzatori), pallet di legno, slip sheets, airveyors, nastri trasportatori e carrelli elevatori/transpallet mostrano alta incidenza.
Le ascospore su queste superfici possono facilmente diventare aerodisperse e contaminare altre superfici, l’interno delle bottiglie e il prodotto aperto.
Fonti di contaminazione per HSM e Lieviti
Anche HSM e lieviti arrivano tramite materie prime, ingredienti, aria e imballaggi.
Tuttavia, una fonte critica specificamente menzionata per questi gruppi sono le superfici delle attrezzature e i biofilm che si formano su di esse.
L’aria e l’acqua fungono da vettori per la dispersione di queste forme fungine.
Come combattere la contaminazione: il ruolo dei Biofilm
Qui entra in gioco un aspetto cruciale, specialmente per HSM e lieviti, che è stato oggetto di questo articolo: il biofilm.
Secondo le fonti, l’eradicazione di alcuni di questi microrganismi (HSM e lieviti) dalle attrezzature è una grande sfida poiché sono coinvolti nella formazione di biofilm.
Il biofilm è una comunità di microrganismi (in questo caso, funghi e lieviti) adesa a una superficie e immersa in una matrice protettiva autoprodotta.
Questa struttura conferisce loro protezione, in particolare dall’effetto dei sanitizzanti.
La presenza di HSM e lieviti presenta un problema difficile proprio perché sono coinvolti nella formazione di biofilm che li protegge dai sanitizzanti.
Mentre le ascospore delle HRM sono intrinsecamente resistenti al calore e la sfida principale è la loro eliminazione fisica e inattivazione chimica dalle fonti di contaminazione, per HSM e lieviti la sfida è prevenire la post-contaminazione e, una volta che si sono stabiliti sulle superfici, rimuovere i biofilm resistenti ai sanitizzanti che formano.
Bevande: strategie di prevenzione dalle contaminazioni
La prevenzione del deterioramento richiede approcci diversi per HRM e HSM/lieviti:
Prevenzione delle contaminazioni da HRM
Richiede la riduzione o l’eliminazione delle ascospore da ingredienti, packaging e ambiente. Le azioni chiave includono:
- Monitoraggio regolare di ingredienti, ambiente e packaging.
- Mantenere pressione d’aria positiva nella sala di riempimento, idealmente con filtraggio HEPA.
- Gestire correttamente pallet di legno e carrelli elevatori/transpallet per evitare la diffusione di ascospore.
- Evitare sistemi di soffiaggio d’aria vicino a contenitori aperti; preferire sistemi a vuoto. o Utilizzare i sanitizzanti corretti alle concentrazioni efficaci.
Prevenzione delle contaminazioni da HSM e Lieviti
Richiede l’eliminazione della contaminazione da packaging, attrezzature e ambiente. Le azioni chiave includono:
- Monitoraggio di ambiente, packaging, attrezzature e acqua di raffreddamento. o Mantenere pressione d’aria positiva e filtrare l’aria nelle aree di lavorazione a umido.
- Implementare un programma di sanificazione robusto per impedire la concentrazione di HSM e lieviti sulle superfici.
- Usare sanitizzanti alle concentrazioni appropriate e in quantità adeguate.
- Gestire l’acqua di raffreddamento mantenendo il pH per l’efficacia del cloro.
- Considerare la nebulizzazione (fogging) con sanitizzanti in aree più piccole per ridurre la carica di spore aerodisperse.
- Avere un programma per la rimozione del biofilm. Prevenire l’adesione è fondamentale.
Prevenzione delle contaminazioni per le bevande: conclusioni
Il problema di contaminazioni da lieviti e muffe nelle bevande trattate termicamente è complesso.
Per le HRM, la sfida è la sopravvivenza delle loro ascospore al calore e la loro onnipresenza nelle fonti di contaminazione.
Per HSM e lieviti, il problema principale è la post-contaminazione e, soprattutto, la formazione di biofilm resistenti sui macchinari.
Prevenire il deterioramento richiede un controllo rigoroso delle fonti di contaminazione per le HRM e l’implementazione di robusti programmi di sanificazione, inclusa la gestione e la rimozione dei biofilm.
In questa ottica Biorem® rappresenta una soluzione efficace e risolutiva per l’eliminazione di biofilm e per prevenirne la formazione, sia per quanto riguarda circuiti chiusi, che superfici aperte.
Il mix di enzimi ottovalente specifico e unico sul mercato di Biorem® 3G permette un’azione su qualsiasi tipologia di biofilm, a prescindere dalla popolazione microbica che lo “abita”.
https://www.piramide-ambiente.it/prodotti-enzimatici/rimozione-biofilm/
I nostri esperti microbiologi e di trattamenti Biorem® sono a vostra disposizione per approfondire l’argomento.
Fonti bibiliografiche
- The fungal problem in thermal processed beverages; E. Munozet al. Food Science 2019, 29:80– 87
- Heat-resistant moulds: Assessment, prevention and their consequences for food safety and public health ; Beyza Hatice Ulusoy et al. Czech Journal of Food Sciences, 40, 2022 (4): 273– 280
- Heat-resistant ascospores; Jan Dijksterhuis Applied and Industrial Mycology, CBS Fungal Biodiversity Centre, Uppsalalaan 8, 3584 CT, Utrecht, The Netherlands
