Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell'Umbria e delle Marche
Webzine Sanità Pubblica Veterinaria: Numero 40, Febbraio 2007 [http://www.spvet.it/]
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Innovative cooling systems: Study of pathogens bacteria survival: a preliminary note - Sistemi di refrigerazione innovativi: studio sperimentale sulla sopravvivenza di batteri patogeni: nota preliminare
Haouet M.N., Scuota S., Zicavo A., Bossi L., Faraldi P., Borruso E.M., Petracca G.
Abstract: Aim of this paper is perform a comparison between traditional refrigeration systems with new one based on the purification of the air in order to improve the salubriousness of preserved products in the domestic refrigerators.
In fact, in the traditional refrigeration systems there is the possibility, for the pathogen bacteria, of surviving and multiply even at low temperatures.
The research compares two new air purification techniques.
The former foresees the use of a positive and negative ions generator that, attracting the molecules of present water to the inside of the refrigerator, englobe the impurity particles.
A latter technique uses a filtering system constituted by a photocatalytic substratum that, thanks to the emission of UV light, inactive impurity and bacteria accumulated in the filter.
Inside of the refrigeration systems a number of Petri dish containing 10 ml of contaminated milk (Salmonella Typhimurium atcc 14028 and Listeria monocytogenes atcc 7644) has been set.
After 14 days of experimentation the new systems equipped with UV and ionized air controled Listeria and Salmonella better than traditional systems.
Introduzione
6Egrave; noto che le superfici interne dei frigoriferi, possono costituire una nicchia di persistenza e una fonte di disseminazione di batteri patogeni veicolati da alimenti (1), in particolare di batteri psicrotropi che, alle temperature di refrigerazione, possono non solo sopravvivere, ma anche moltiplicarsi (2). Esistono dispositivi che sfruttano nuove tecnologie di purificazione dell’aria, al fine di garantire una migliore salubrità dell’ambiente interno dei frigoriferi domestici e, conseguentemente, degli alimenti in essi conservati. Uno di questi dispositivi è rappresentato da un generatore di ioni positivi e negativi che attraggono le molecole d'acqua presenti all'interno del frigorifero (3, 4). Queste, unendosi agli ioni, formano degli aggregati che inglobano le particelle di impurità. Un altro tipo è rappresentato da un sistema filtrante costituito da un substrato fotocatalitico che, attivato da luce ultravioletta (UV), inattiva impurità e batteri accumulati sul filtro. L’obiettivo del presente lavoro è stato quello di valutare la moltiplicazione di germi patogeni mesofili e psicrotropi, in sistemi di refrigerazione dotati di aria ionizzata o trattata con UV, messi a confronto con un sistema di refrigerazione tradizionale.
Materiali e metodi
All’interno dei frigoriferi sopra descritti, preliminarmente puliti, disinfettati e regolati a temperatura di 5°C±0.5°C, sono state poste Piastre Petri, contenenti 10 ml di latte sterilizzato e contaminato separatamente con Salmonella Typhimurium ATCC 14028 e con Listeria monocytogenes ATCC 7644, a livelli di 104 UFC/ml.
La sistemazione delle piastre è stata effettuata allo stesso modo in ogni sistema, per annullare eventuali effetti non considerati nello studio (ripartizione nei sistemi, flusso dell’aria, ecc.) e avere omogeneità dei campioni. Sul contenuto delle piastre sono state eseguite Numerazione di Salmonella spp e Numerazione di L. monocytogenes, ad opportuni intervalli di tempo per un periodo di 14 giorni totali. L’elaborazione dei dati è stata effettuata dopo la trasformazione su scala logaritmica dei valori ottenuti, al fine di ottenere una distribuzione normale e di effettuare l’elaborazione statistica mediante analisi della varianza (5). Dal calcolo della regressione lineare dei dati logaritmici, si è proceduto inoltre ad effettuare un modello predittivo per valutare la sopravvivenza di Listeria e Salmonella.
Risultati
Dai dati riportati in Tab. 1, si può osservare una differenza altamente significativa tra le medie (p<= 0.01) per L. monocytogenes. L. monocytogenes ha mostrato un andamento diverso a seconda del sistema considerato (Fig. 1).
Si evidenzia in particolare che i dispositivi dotati di aria UV e di aria ionizzata permettono di contenere la carica fino a 3–4 giorni. Va considerato che L. monocy-togenes è un germe psicrotropo, che riesce a moltiplicare anche a basse tempera-ture e che la carica iniziale (104 UFC/ml) era piuttosto elevata. Nel sistema con ventilazione normale, L. monocytogenes ha mostrato un incremento costante, fino ad arrivare al 14° giorno a valori di 8.20 log UFC/g. I dispositivi dotati di aria UV e ionizzata hanno permesso invece di contenere tale carica in maniera sovrapponibile nei primissimi giorni (2–2.5) e di rallentare la crescita rispetto a quello tradizionale fino a circa il 5° giorno; fino a quel momento, il sistema con aria UV ha prodotto i risultati migliori mantenendo il numero di Listeria praticamente invariato tra il 3° e il 5° giorno, con valori nettamente inferiori rispetto a quello con aria ionizzata. Dal 7° giorno in poi, si è prodotta un’inversione causata probabilmente dalla mancanza di substrato nutritivo e di acqua. Infatti le piastre poste nello strumento con aria ionizzata si sono disidratate prima di quelle poste negli altri due dispositivi; ciò trova riscontro nei valori misurati per l’UR (Tab. 2).
Analogamente a L. monocytogenes, anche Salmonella Typhimurium ha mostrato un andamento diverso a seconda del sistema considerato (Tab. 3). In particolare, i dispositivi dotati di aria UV e ionizzata hanno permesso di abbassare la carica più rapidamente e in modo più pronunciato, rispetto al sistema tradizionale. Nei due strumenti dotati di aria UV e ionizzata la carica di Salmonella è scesa a valori di circa 2.97 log UFC/ml alla fine della sperimentazione, contro 3.66 log UFC/ml osservati nel sistema tradizionale. A differenza di quanto riportato per Listeria, non è stato possibile correlare significativamente tale decremento al livello di disidratazione.
Dalle curve di regressione lineare, per L. monocytogenes si è ottenuto un coefficiente di regressione molto elevato e significativo per il sistema tradizionale (R2 = 0.95) e per quello con aria UV (R2 = 0.71), mentre, per il dispositivo con aria ionizzata, il coefficiente di correlazione è risultato molto basso e non significativo (Fig. 3).
Tali curve permettono di effettuare un’ipotesi predittiva per i valori di Listeria, nei sistemi tradizionali e con aria UV, che raggiungerebbero, dopo un mese, valori rispettivamente di 1014 e 1010, mentre in quello con aria ionizzata il livello rimarrebbe invariato.
Nel caso invece di Salmonella Typhimurium, dalle curve di regressione lineare calcolata dal 5° giorno alla fine, si è ottenuto un coefficiente di regressione significativo (> 0.65) solo per il sistema con aria ionizzata (Fig. 4). In altre parole, si può prevedere una riduzione significativa del livello di Salmonella solo per il sistema con aria ionizzata.
Conclusioni
Emerge dalla presente sperimentazione che i dispositivi refrigeranti provvisti di aria trattata con UV e di aria ionizzata hanno un effetto batteriostatico o battericida, sulle superfici, sicuramente superiore rispetto a quello osservato nei sistemi tradizionali di refrigerazione.
Bibliografia
1) V. Jackson, I.S. Blair, D.A. McDowell, J. Kennedy and D.J. Bolton. 2007. The incidence of significant foodborne pathogens in domestic refrigerators. Food Control. 18 (4), 346-351 (in press).
2) Jackson T.C., Acuff G.R., Lucia M.R., Prasai R.K., Benner R.A., Terry C.T. 1993. Survey of residential refrigerators for the presence of L. monocytogenes. 56(10), 874-875.
3) Gaunt L., Higgins S., Hughes J. 2005. Journal of Electrostatics. 63(6-10), 809-814.
4) Anonimous. 1994. Food preservation involves storing food in an ionized air environment ionized by corona discharge. Food Control. 5(4). 265.
5) STATA. 2005. STATAtm 9.1. Copyright 1984-2005. Stata Corp. 4905 Lakeway Drive College Station. Texas 77845. USA
