Programma in Formato Excel per Monitorare il trattamento termico di Sterilizzazione e di Pastorizzazione degli alimenti

PREMESSA

Vuoi verificare se il trattamento termico che stai adottando per il tuo prodotto è sufficiente a garantirne la sicurezza igienico-sanitaria o, al contrario, se è eccessivo? Abbiamo messo a punto un programma in formato excel che fa al tuo caso; leggi l’ articolo per saperne di più.

Se realizzi prodotti sterilizzati o pastorizzati, è necessario sapere se il trattamento termico è sufficiente a garantirne la salubrità; viceversa, 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.

Per poter stabilire i tempi e temperature ideali del trattamento termico, devi prendere in considerazione 3 parametri fondamentali:

IL TEMPO DI RIDUZIONE DECIMALE (D)
LA COSTANTE DI RESISTENZA TERMICA (Z)
L’ INDICE DI LETALITA’ (F)

TEMPO DI RIDUZIONE DECIMALE (D)

Il tempo di riduzione decimale di una determinata specie microbica e ad una determinata temperatura di riferimento, è il tempo necessario affinchè il numero di unità della specie microbica presa a riferimento si riduca, per effetto del trattamento termico, ad un decimo delle unità inizialmente presenti nel prodotto da trattare.

Ipotizziamo di attuare un processo di sterilizzazione a 121 °C; se nel nostro prodotto sono presenti 1000 spore 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 si riduca a 100.

Per stabilire i parametri del processo di sterilizzazione generalmente 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 presente in alimenti a bassa acidità ed elevata AW.

Per stabilire, invece, i parametri del processo di pastorizzazione, in genere si prende a riferimento una delle forme vegetative patogene più termoresistenti che è lo Staphilococcus Aureus, per il quale, il tempo di riduzione decimale a 65 °C è pari a 2 minuti.

COSTANTE DI RESISTENZA TERMICA (Z)

La costante di resistenza termica è l’ incremento di temperatura (in °C) necessario ad ottenere una riduzione decimale del valore D, o, al contrario, la diminuzione di temperatura necessaria ad ottenere un incremento decimale del valore D

Ad esempio, per il Clostridium Botulinum, la costante di resistenza termica (Z) è uguale a 10.

Ciò significa che a 111 °C (121 – 10) il tempo di riduzione decimale decuplica e, pertanto, diventa 2,5 minuti (150 secondi); al contrario, a 131 °C si riduce ad 1/10 e, pertanto, sarà uguale a 0,025 minuti (1,5 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.

Anche per lo Staphilococcus Aureus, che come detto sopra è il microrganismo preso a riferimento nel processo di pastorizzazione, Z=10; ciò significa, ad esempio, che se anzichè pastorizzare a 80 °C, decidi di pastorizzare a 70 °C, il tempo di pastorizzazione necessario ad ottenere lo stesso effetto letale è 10 volte superiore.

VALORI DI D e di Z PER ALCUNE SPECI MICROBICHE

Come accennato nei paragrafi precedenti, i valori di D e di Z sono caratteristici per determinate speci microbiche e per determinate classi di microrganismi. In particolare, il valore di D può dipendere anche da altri fattori, ad esempio, il pH, l’ AW, la presenza/assenza di determinate sostanze nutritive.

Il valore di Z, invece, è generalmente pari a 10 per i batteri sporigeni mentre può variare in funzione della specie per i batteri non sporigeni.

Di seguito, si riporta una tabella riepilogativa dei valori di D e di Z per alcune speci microbiche:

Come puoi vedere, i valori di D possono variare per una stessa specie microbica, in maniera notevole in relazione a vari fattori che possono essere il pH, l’ AW, la presenza/assenza di sostanze nutritive, ecc.

Tuttavia, per avere una maggiore garanzia di sicurezza del prodotto da sterilizzare o da pastorizzare, consiglio di considerare sempre i valori di D più elevati per ciascuna delle speci microbiche.

CLOSTRIDIUM BOTULINUM
D a 121°C = 02 – 0,25 minuti
Z = 10 °C

BACILLUS STEAROTHERMOPHILUS
D a 121°C = 4 – 5 minuti
Z = 10 °C

STAPHILOCOCCUS AUREUS
D a 65 °C = 1 – 2 minuti
Z = 10 °C

LISTERIA MONOCYTOGENES
D a 65 °C = 0,5 – 1 minuto
Z = 5 °C

INDICE DI LETALITA’ (F)

E’ il prodotto del valore D per il numero di riduzioni decimali obiettivo. Se la temperatura di riferimento è 121 °C, l’ indice di letalità viene denominato “F0”.

Nel processo termico di sterilizzazione, per convenzione, il prodotto da sterilizzare viene considerato sicuro se il trattamento termico garantisce almeno 12 riduzioni decimali del Clostridium Botulinum. Siccome il valore di D del Clostridium Botulinum è di 0,25 minuti, il valore di F0 da raggiungere deve essere:

F0 = 12 x 0,25 minuti = 3 minuti

Un valore di F0 pari a 3, ai fini della sicurezza alimentare ha sempre la stessa valenza indipendentemente dalla temperatura raggiunta al cuore del prodotto. Ciò significa che se si opera a temperatura più basse, per raggiungere l’F0 pari a 3, il processo durerà di più; viceversa, se si opera a temperature più elevate, durerà di meno ma l’ effetto letale è sempre lo stesso.

Durante il trattamento termico, tutte le esposizioni del prodotto a temperature superiori a 100 °C hanno un effetto letale per le spore mentre tutte le esposizioni a temperature superiori a 60 °C hanno un effetto letale per i batteri non sporigeni; pertanto, è possibile calcolare gli F parziali adottando la seguente formula:

Fparziale = t x 10∧(T.attuale – T.riferimento)/Z

dove:
t = tempo di esposizione ad una determinata temperatura letale
∧ = simbolo che significa l’ elevazione a potenza
T attuale = temperatura alla quale viene esposto il prodotto in un determinato momento

T.riferimento = temperatura di riferimento (121 °C per il clostridium botulinum, 65 °C per lo Staphilococcus Aureus)

Z = Costante di resistenza termica

La somma degli F parziali da origine all’ F complessivo; nel caso del trattamento di sterilizzazione, se esso è uguale a 3, significa che il trattamento termico equivale ad un esposizione al cuore del prodotto di 3 minuti a 121 °C e, che, se anche nel barattolo ci fossero 1000.000.000.000 (mille miliardi!) di spore di clostridium botulinum, alla fine del trattamento ne sopravviverebbe una soltanto.

Talvolta non è consigliabile puntare a temperature molto elevate altrimenti il prodotto subisce uno scadimento eccessivo delle caratteristiche organolettiche, nutrizionali e chimico-fisiche e, pertanto, si preferisce operare a temperature più basse allungando i tempi. Ad ogni modo, i parametri tempo e temperatura possono variare da prodotto a prodotto e vanno individuati in funzione delle caratteristiche dello stesso.

PUNTI DI FORZA DEL NOSTRO PROGRAMMA PER CALCOLARE L’ INDICE DI LETALITA’

Ti elenco i punti di forza del Nostro programma per calcolare l’ indice di letalità (F0):

Lo utilizziamo per le aziende nostre clienti e siamo più che sicuri dell’ affidabilità e della semplicità di utilizzo;
Lo abbiamo testato confrontando il valore di F0 restituito da un software certificato montato su un’ autoclave di un’ azienda nostra cliente con il valore di F0 restituito dal programma: i valori sono praticamente uguali;
Costa molto meno di altri software presenti sul mercato (normalmente i costi si aggirano intorno ai 1000 euro, tuttavia, in tale costo è compresa anche la sonda per misurare la temperatura all’ interno del vasetto);
Molti software presenti sul mercato (ad eccezione di quelli preinstallati sull’ autoclave o sul pastorizzatore), consentono di avere il dato di indice di letalità solo dopo aver concluso il ciclo di pastorizzazione/sterilizzazione e solo dopo aver scaricato i dati di tempi e temperatura acquisiti dal datalogger posizionato nel vasetto. Con il Nostro programma, invece, puoi inserire in tempo reale i dati nel foglio di calcolo; in questo modo hai il valore di indice di letalità F in tempo reale e puoi decidere in qualsiasi momento di interrompere il processo di trattamento termico.

Per avere un’ idea di come è fatto il programma, puoi scaricare la guida in formato PDF cliccando sull’ immagine sotto riportata; è la stessa che scaricherai, insieme al programma, se decidi di acquistarlo:

Inoltre, puoi guardare il VIDEO DIMOSTRATIVO PUBBLICATO SU YOUTUBE

DESCRIZIONE DEL PROGRAMMA PER CALCOLARE L‘ INDICE DI LETALITA’

Se decidi di acquistare il programma per calcolare il valore F del processo di sterilizzazione o di pastorizzazione, scaricherai una cartella all’ interno della quale trovi:

La guida all’ utilizzo in formato PDF

Il MENU per navigare tra i vari fogli:

I files che descrivono il confronto dei dati restituiti dal programma con i dati restituiti dal software certificato di riferimento

I files per il calcolo dell’ indice di letalità, sia in modalità sterilizzazione che in modalità pastorizzazione

Di seguito entriamo nel dettaglio dei fogli di calcolo sopra menzionati

CONFRONTO CON SOFTWARE CERTIFICATO

Abbiamo messo a confronto i valori di F0 restituiti dal programma con quelli restituiti dal software certificato installato sull’ autoclave in dotazione ad una Piccola Azienda Nostra cliente.

Abbiamo effettuato il test di confronto durante un ciclo di sterilizzazione di una crema di tartuto. Di seguito, riporto la “Strisciata” del software:

Dati software in test di confronto

Come si evince dalla strisciata, il software ha iniziato a calcolare (come è ovvio che sia) i contributi F a partire da 100 °C ed ha continuato a calcolare per tutto il processo di sterilizzazione, anche in fase di raffreddamento, fino a quando la temperatura a cuore prodotto (valori riportati nella terza e nella quarta colonna) è ritornata a 100 °C.

I valori di temperatura sono stati registrati ogni 12 secondi (0,2 minuti), come si evince dai dati riportati nella seconda colonna.

A seguito dei valori rilevati, il software ha calcolato il valore di F0, che è riportato nell’ immagine seguente:

Come puoi vedere, tutto il ciclo di sterilizzazione da 100 °C fino alla temperatura massima al cuore prodotto (118,9°C) e da questa a 100 °C è durato circa 33 minuti mentre l’ F0 calcolato è pari ad 8,83

Ho riportato i valori rilevati dal software nel mio foglio di calcolo. Nell’ immagine, per questioni di spazio vedi solo una parte del foglio, tuttavia, nel video dimostrativo precedentemente linkato puoi vedere tutti i dati inseriti.

Come puoi vedere, nella colonna “Tempo di esposizione puntuale” ho riportato 0,2 minuti (pari al tempo intercorso tra 2 rilevazioni) e nella colonna “Temperatura di esposizione” ho riportato la temperatura rilevata dalla sonda inserita nel centro geometrico del vasetto contenente il prodotto da sterilizzare.

Il programma ha restituito praticamente gli stessi valori del software dell’ autoclave:

Tempo di esposizione complessivo: 32,8 minuti

Valore di F0: 8,73

CALCOLO DELL’ INDICE DI LETALITA’

Per utilizzare al meglio il Nostro programma, ti consiglio di acquistare un dispositivo di misurazione della temperatura con o senza software per l’ archiviazione dei dati. Di seguito riporto alcuni esempi:

DATALOGGER CON CAVO ESTERNO

Termometro dotato di cavo e di sonda con filettatura da inserire all’ interno del vasetto campione con display esterno per poter leggere la temperatura durante il processo di pastorizzazione o sterilizzazione; la presenza della filettatura consente di fissarlo alla capsula con dado e guarnizione.

Come potrai constatare, il termometro costa poche decine di euro; se ci aggiungi il costo del programma, spenderai meno di 100 euro (molto meno di prodotti analoghi che costano, invece, intorno ai 1000 euro). Dopo aver installato il termometro sull’ autoclave o sul pastorizzatore, devi prendere nota manualmente dei valori di temperatura visualizzati a display durante il ciclo di pastorizzazione o di sterilizzazione.

DATALOGGER SENZA CAVO ESTERNO CON PORTA USB INTEGRATA

Inserisci il datalogger nel vasetto di conserva; alla fine del ciclo di pastorizzazione o sterilizzazione, scarichi i dati memorizzati sul software a

DATALOGGER SENZA CAVO ESTERNO DELLA “TESTO”

Si può sia inserire direttamente all’ interno del vasetto che praticare il foro sulla capsula per fare entrare nel vasetto solo l’ elemento sensibile. Finito il ciclo di pastorizzazione o di sterilizzazione, si scaricano i dati rilevati sul software in dotazione.

Indipendentemente dalla tua scelta, per calcolare l’ indice di letalità, devi inserire le temperature ed i tempi di esposizione ad ogni temperatura nei files dedicati del mio programma, di seguito riportati:

File per il calcolo dell’ indice di letalità in modalità sterilizzazione:

File per calcolare l’ indice di letalità (F) in modalità pastorizzazione:

Nel file per il calcolo dell’ indice di letalità in modalità sterilizzazione sono già inseriti i dati del Clostridium Botulinum mentre nel file per il calcolo dell’ indice di letalità in modalità pastorizzazione sono già inseriti i dati dello Staphilococcus Aureus

Per calcolare l’ indice di letalità, in ambedue i casi bisogna procedere nel seguente modo:

Inserire i dati relativi al prodotto(nome del prodotto, formato, Data di produzione, lotto, T.M.C.)
Inserire eventualmente le annotazioni riguardanti il processo (facoltativo)
Inserire l’ ora di inizio registrazione temperature rilevate dalla sonda del termometro inserita nel centro geometrico di un vasetto posizionato nel punto più sfavorevole dell’ autoclave (facoltativo)
Nella colonna “tempo di esposizione puntuale”, digitare il tempo intercorso tra 2 registrazioni successive di temperatura. Se, ad esempio registri la temperatura rilevata sul display del termometro una volta al minuto, digitare “1”
Nella colonna “temperatura di esposizione” digitare la temperatura rilevata sul display del termometro
Inserire l’ ora di fine registrazione temperature (facoltativo)

In modalità sterilizzazione, registrare solo le temperature superiori a 100 °C (sia in fase di riscaldamento che in fase di raffreddamento); in modalità pastorizzazione, registrare solo le temperature superiori a 60 °C, (sia in fase di riscaldamento che in fase di raffreddamento).

E’ possibile cambiare i dati relativi al microrganismo bersaglio preimpostati. Tuttavia, l’ operazione è vivamente sconsigliata.

Man mano che inserisci i dati nel programma, vedrai che il grafico prende forma e il valore F aumenta. In questo modo, potrai decidere di interrompere il processo di sterilizzazione o di pastorizzazione quando l’ F arriva all’ F obiettivo, anche perchè, nel mentre che il prodotto si raffredda, i valori di F aumenteranno ancora consentendoti di stare in una situazione di estrema sicurezza.

Io ti consiglio, di operare sempre sulle copie dei files; in questo modo, dopo aver inserito i dati e calcolato l’ F, li puoi archiviare in una cartella sul PC in modo tale da tenerli sempre disponibili.

Quando devi fare un altro calcolo, parti sempre dai files vuoti, evitando di cancellare i dati precedentemente inseriti.

COME PUOI AVERE IL NOSTRO PROGRAMMA PER CALCOLARE L‘ INDICE DI LETALITA’

Per avere il programma per calcolare l’ effetto letale del trattamento di sterilizzazione o di pastorizzazione, è sufficiente effettuare il pagamento in modo sicuro con carta di credito oppure con bonifico bancario; costa solo 50 EURO.

Ne vale davvero la pena perchè è una valida alternativa ai datalogger corredati di software per scaricare i dati sul computer, che hanno un costo importante, in genere un migliaio di euro.

Considera che se associ al programma un termometro dotato di sonda filettata da poter agganciare al coperchio del vasetto, cavo e display esterno, spenderai in tutto un centinaio di euro, vale a dire dieci volte di meno dei datalogger ed avrai un sistema di monitoraggio altrettanto valido.

Dunque, non hai motivo per rimandare, clicca sul pulsante di seguito riportato: verrai re-indirizzato alla pagina di vendita, e solo dopo che avrai deciso, puoi effettuare il pagamento in modo sicuro con carta di credito o mediante bonifico bancario seguendo le istruzioni riportate, e scaricare il file.

ACQUISTA IL PROGRAMMA PER CALCOLARE L’ EFFETTO LETALE DEL TRATTAMENTO TERMICO (Prodotto N° 3)