Come si fa a stabilire se il processo termico adottato è stato sufficiente ad assicurare la sterilità del prodotto? Ne parlo in questo articolo.

Il problema che ti devi porre, se realizzi prodotti sterili, è di sapere se il processo termico che stai adottando è sufficiente a garantirne la salubrità; al contrario, potresti inconsapevolmente applicare un trattamento termico eccessivo, con inutile spreco di energia e di tempo e con il rischio di degradare eccessivamente il prodotto che, pertanto, andrà incontro ad un sensibile scadimento delle sue caratteristiche nutrizionali ed organolettiche.

E’ bene ricordare che non esiste la sterilità assoluta; vale a dire che nel nostro prodotto sterilizzato esiste una probabilità seppur molto bassa che vi possano essere cellule microbiche che hanno resistito al processo di sterilizzazione; un classico esempio di microrganismo termoresistente è il Clostridium Botulinum, le cui spore trovandosi nelle condizioni ideali (pH superiore a 4,50, AW superiore a 0,93, condizioni di anaerobiosi, temperature di stoccaggio di 30-40 °C), possono germinare dando origine alle forme vegetative e contestualmente produrre la tossina botulinica, notoriamente mortale per l’ uomo.

Non è mia intenzione fare una trattazione della teoria della sterilizzazione, in quanto si tratta di una argomento di non facile comprensione, ma mi limiterò ad enunciare alcuni concetti fondamentali. Per poter stabilire se il trattamento termico di sterilizzazione è sufficiente, bisogna prendere in considerazione 3 parametri fondamentali:

D Tempo di riduzione decimale ad una determinata temperatura, ovvero, il tempo necessario (a quella temperatura) affinchè il numero di microrganismi si riduca ad un decimo dei microrganismi inizialmente presenti per effetto del trattamento termico di sterilizzazione. Ad esempio, ipotizziamo di attuare un processo di sterilizzazione a 121 °C; se nel nostro prodotto sono presenti 1000 spore / grammo di una determinata specie microbica, il tempo di riduzione decimale (D), è il tempo necessario affinchè, a quella temperatura (121 °C) il numero di spore diventi 100/grammo. Di solito, per stabilire i parametri del processo di sterilizzazione si prende a riferimento il Clostridium Botulinum, per il quale il tempo di riduzione decimale a 121 °C è pari a 0,25 minuti (15 secondi) se si trova in alimenti a bassa acidità ed elevata AW.

ZVariazione di Temperatura necessaria ad ottenere una variazione decimale del valore di “D”. Per le spore, compreso il Clostridium Botulinum, Z = 10, Ciò significa che se, anzichè sterilizzare a 121 °C decido di sterilizzare a 111 °C, il tempo di riduzione decimale D per il Clostridium Botulinum  diventa:

Z111 = 0,25 minuti x (121-111) = 0,25 minuti x 10 = 2,5 minuti (150 secondi).

In pratica, per avere lo stesso effetto letale, se si decide di sterilizzare a 111 °C, i tempi di sterilizzazione diventano 10 volte superiori.

F Indice di letalità, è il tempo necessario, ad una determinata temperatura di sterilizzazione, per distruggere una determinata popolazione microbica avente un valore di “Z” specifico. Se la temperatura di riferimento è 121 °C e se il valore Z è pari a 10, l’ indice di letalità viene denominato “F0”. Ritornando al nostro microrganismo bersaglio che è il Clostridium Botulinum, per convenzione si ritiene che il prodotto sia sicuro se il trattamento termico di sterilizzazione consente di ottenere 12 riduzioni decimali. Ciò significa che l’ Fo deve essere pari a:

F0 = 12 x 0,25 minuti = 3 minuti

In base a quanto detto sopra, sembra tutto molto semplice: introduco i miei barattoli nell’ autoclave, chiudo l’ autoclave, imposto la temperatura di sterilizzazione a 121 °C e il tempo di sterilizzazione a 3 minuti (oppure a 111 °C  x 30 minuti) ed il gioco è fatto. INVECE NO, PERCHE’:

  • Aver raggiunto i 121 °C per 3 minuti nella camera dell’ autoclave non significa affatto che questa esposizione venga raggiunta nel prodotto. La trasmissione del calore, infatti, non è immediata; intercorre un certo tempo affinchè la temperatura del prodotto sia uguale alla temperatura della camera dell’ autoclave. Ciò  dipende da vari fattori: posizione, capacità, materiale e forma geometrica del contenitore, caratteristiche chimico-fisiche del prodotto da sterilizzare, grado di riempimento del contenitore.
  • Al contrario, qualsiasi temperatura alla quale viene esposto il prodotto superiore a 100 °C, ha un effetto letale, seppur inferiore all’ effetto letale a 121 °C. Il contributo di queste temperature è importante sia in fase di riscaldamento che in fase di raffreddamento.

AEA CONSULENZE ALIMENTARI può monitorare il tuo processo di sterilizzazione con uno strumento costituito da un datalogger che rileva le temperature al cuore del prodotto posizionato nel punto piu’ sfavorevole dell’ autoclave, durante tutto il processo di sterilizzazione.
Le temperature rilevate vengono poi scaricate in un apposito software che calcola  tutti gli effetti sterilizzanti parziali applicando la formula di seguito riportata, li somma e restituisce il valore di F0 che, come detto, deve essere almeno pari a 3 minuti:
Fparziale = t x 10∧(T-121)/Z = t x 10∧(T-121)/10
dove:
t = tempo di esposizione ad una determinata temperatura
∧ = simbolo che significa l’ elevazione a potenza
T = temperatura alla quale viene esposto il prodotto in un determinato momento

Solo in questo  modo puoi stabilire se stai sterilizzando troppo o poco ed intervenire, eventualmente, sui tempi e temperature di sterilizzazione. Se vuoi informazioni più dettagliate in merito,  puoi contattarci per e-mail, telefonicamente o attraverso il  form Contatti.

Articolo scritto dal Dott. GELSOMINO PANICO, titolare di AEA Consulenze Alimentari

 

0 commenti

Lascia un Commento

Vuoi partecipare alla discussione?
Sentitevi liberi di contribuire!

Rispondi