Bacillus cereus ed altri bacilli sporigeni nella ricotta e nel mascarpone; analisi del problema e possibili strategie di controllo.

This paper considers the characteristics, the spoilage potential and the safety aspects of bacteria of the order Bacillales, particularly Bacillus cereus and other spoilage bacilli in ricotta and mascarpone industries, with a focus on both conventional and emerging control strategies. Bacteria of the genus Bacillus, Geobacillus, and Paenibacillus can produce enzymes that can degrade dairy products such as ricotta and mascarpone. They are sporeformers; this characteristic allows them to resist to heat treatment, dehydration, and other treatments used in the food industry. In addition, Bacillus cereus is a major safety issue for the food industry, as it is associated with cases of food poisoning due to toxin production. Sporeformers are particularly problematic for products such as ricotta and mascarpone. Ricotta is a product obtained from the thermoacidification of whey, while mascarpone is derived from the thermoacid coagulation of milk cream; in both cases, these are heat treatments at high temperatures, which, however, are not sufficient kill spores. Not being fermented products and having high Aw and pH values, ricotta and mascarpone allow the development of bacilli, particularly psychrotrophic strains that cause spoilage with the possibility of producing toxins. There are control strategies against these microorganisms; the microbiological quality of the raw materials used in processing (whey and cream), the management of storage temperatures of raw materials and finished products, and the cooling rate of the packaged product, play a key role in the control of Bacillus, Geobacillus and Paenibacillus. The use of UV, NUV-vis rays on the finished product and the use in mascarpone of nisin, a bacteriocin produced by lactic acid bacteria could be promising control methods. The application of high-pressure treatments on the finished product could also be an interesting strategy although current evidence indicates that this type of treatment is predominantly effective against vegetative cells, rather than spores. In addition, bacteria of the genus Bacillus, Geobacillus, and Paenibacillus are capable of adhering to surfaces and forming biofilms, particularly on the surfaces of processing plants where they can cause serious sanitation problems and food spoilage. Biofilms are more resistant to antimicrobials and cleaning procedures than cells in planktonic state. Commonly used cleaning-in-place (CIP) regimens vary in their effectiveness in eliminating biofilms; therefore, optimization of cleaning processes and development of new effective strategies (e.g., use of ozone or enzymes) are of utmost importance to the dairy industry, as they can lead to improved product and process quality.

Questo elaborato analizza le caratteristiche, il potenziale di deterioramento e gli aspetti di Sicurezza di Bacillus cereus ed altri bacilli deterioranti nell’industria della ricotta e del mascarpone, con particolare attenzione alle strategie di controllo sia convenzionali che emergenti. I batteri del genere Bacillus, Geobacillus e Paenibacillus possono produrre enzimi in grado di degradare prodotti lattiero-caseari come ricotta e mascarpone. Sono microrganismi sporigeni; questa caratteristica permette loro di resistere ai trattamenti termici, alla disidratazione, e ad altri trattamenti utilizzati nell’industria alimentare. Inoltre, Bacillus cereus rappresenta un grande problema di sicurezza per l’industria alimentare, poiché associato a casi di intossicazione alimentare dovuti alla produzione di tossine. I bacilli sporigeni risultano particolarmente problematici per prodotti come la ricotta e il mascarpone. La ricotta è un prodotto ottenuto dalla termoacidificazione del siero di latte, mentre il mascarpone deriva dalla coagulazione termoacida della crema di latte; in entrambi i casi si tratta di trattamenti termici ad elevate temperature, non comunque sufficienti per determinare l’abbattimento di eventuali spore. Non essendo prodotti fermentati e presentando elevati valori di Aw e pH, ricotta e mascarpone consento lo sviluppo dei bacilli, in particolare dei ceppi psicrotrofi che ne causano il deterioramento con la possibilità di produrre le tossine. Esistono delle strategie di controllo nei confronti di questi microrganismi; la qualità microbiologica delle materie prime utilizzate in lavorazione (siero e panna), la gestione delle temperature di stoccaggio delle materie prime e dei prodotti finiti, la velocità di raffreddamento del prodotto confezionato, giocano un ruolo chiave nel controllo di Bacillus, Geobacillus e Paenibacillus. L’utilizzo di raggi UV, NUV- vis sul prodotto finito e l’impiego nel mascarpone della nisina, una batteriocina prodotta da batteri lattici potrebbero rappresentare metodi di controllo promettenti. L’applicazione sul prodotto finito di trattamenti con le alte pressioni potrebbe essere a sua volta una strategia interessante anche se le attuali evidenze indicano che questo tipo di trattamento è prevalentemente efficace nei confronti delle cellule vegetative, piuttosto che delle spore. Inoltre, i batteri del genere Bacillus, Geobacillus e Paenibacillus sono capaci di aderire alle superfici e di formare biofilm, in particolare sulle superfici degli impianti di lavorazione dove possono causare gravi problemi igienico-sanitari e il deterioramento degli alimenti. I biofilm sono più resistenti agli antimicrobici e ai regimi di pulizia rispetto alle cellule in stato planctonico. I regimi di pulizia sul posto (CIP) comunemente utilizzati hanno una efficacia variabile nell’eliminare i biofilm; pertanto, l’ottimizzazione dei processi di pulizia e lo sviluppo di nuove strategie efficaci (ad esempio l’uso di ozono o di enzimi) sono di estrema importanza per l’industria lattiero-casearia, in quanto possono portare ad un miglioramento della qualità dei prodotti e dei processi.