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Shelf life e challenge test: valore aggiunto per le aziende

Tutti noi al momento dell’acquisto di un prodotto alimentare al supermercato, soprattutto se fresco, ci poniamo la domanda “ma quando scade?”

e quindi ricerchiamo sulla confezione del prodotto la famosa indicazione “da consumarsi entro…” o “da consumarsi preferibilmente entro…” che ci tranquillizza sulla “durata” dell’alimento.

Ma cosa si intende per durata di un alimento?

Chi è che la decide?

E quali sono gli strumenti che utilizza per stabilirla?

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Quando parliamo di durata di un alimento ci riferiamo alla sua shelf life, letteralmente “vita da scaffale” ossia il periodo che il prodotto alimentare passa sullo scaffale di vendita di un negozio fino a quando un consumatore non lo acquista, ma ormai il termine è comunemente utilizzato nel senso più ampio di intera vita commerciale di un alimento: da quando il prodotto è immesso sul mercato a quando viene consumato.

La norma UNI 10534-2005 definisce la shelf life come quel periodo di tempo che corrisponde, in determinate condizioni di conservazione, ad una tollerabile diminuzione della qualità dell’alimento.

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Il concetto di Shelf life è quindi necessariamente correlato al concetto di qualità dell’alimento, ma non può prescindere dall’aspetto microbiologico che concorre, insieme alle caratteristiche chimico-fisiche ed enzimatiche, a definire l’idoneità al consumo dell’alimento stesso.

Gli alimenti sono sistemi estremamente complessi e dinamici dal punto di vista chimico, chimico-fisico e biologico.

Sono caratterizzati da una comunità microbica tipica presente in partenza sull’alimento, determinata essenzialmente dalla tipologia di materia prima, e inoltre sulla conservazione degli alimenti influiscono numerosi fattori intrinseci quali pH e Aw, ed estrinseci quali temperatura, trattamenti termici, modalità di confezionamento che influenzano la crescita e lo sviluppo di microrganismi provenienti dall’ambiente.

Proprio per questa sua complessità, durante la vita commerciale, un alimento subisce una progressiva trasformazione delle proprie caratteristiche chimiche, fisiche, organolettiche, microbiologiche e strutturali e la sua qualità cambia inesorabilmente dal momento della produzione in poi, scendendo a livelli sempre più bassi sotto il punto di vista microbiologico, compositivo, sensoriale, organolettico.

Non esistono alimenti immuni da questo processo.

Il punto è, fino a che livello è accettabile che si modifichino le qualità di un prodotto da un punto di vista sensoriale e di sicurezza?

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Ricordiamo che in base ai regolamenti del pacchetto igiene (art. 14 del Reg. CE n. 178/02) non possono essere posti in commercio gli alimenti a rischio, ossia gli alimenti “dannosi” per la salute umana o “inadatti” al consumo umano.

Dove “dannosi” per la salute umana sono gli alimenti che contengono microrganismi, loro tossine, prodotti del loro metabolismo o residui di composti chimici in quantità superiori ai limiti tollerabili dal nostro organismo,

mentre “inadatti” al consumo umano sono gli alimenti con caratteristiche sensoriali e/o nutrizionali non conformi allo standard noto di ciascuna di esse e che manifestano segni di alterazione o di decadimento.

 

Ma chi è responsabile della durata e della sicurezza degli alimenti e come può fornire tali informazioni al consumatore?

I regolamenti del pacchetto igiene individuano in maniera inequivocabile il produttore o OSA (Operatore del Settore Alimentare) come il principale responsabile della sicurezza degli alimenti da lui prodotti ed è sempre l’OSA che deve mettere in atto delle valutazioni per determinare la corretta durata della vita commerciale dei propri prodotti ed individuare il momento esatto in cui l’alimento non può più essere commercializzato perché nell’alimento le modificazioni sensoriali, microbiologiche e/o chimiche diventano così evidenti da causare una inaccettabile alterazione delle sue caratteristiche, tali da renderlo inadatto al consumo umano.

Lo scopo dell’indicazione della shelf life è quindi quello di aiutare i consumatori a fare un utilizzo sicuro e informato del prodotto, e viene espresso in etichetta sotto forma di:

  • Termine minimo di conservazione “da consumarsi preferibilmente entro” o
  • Data di scadenza “da consumarsi entro”

Per temine minimo di conservazione (TMC) si intende la data fino alla quale un prodotto conserva le sue specifiche proprietà in adeguate condizioni di conservazione, mentre che per gli alimenti molto deperibili dal punto di vista microbiologico che potrebbero costituire dopo un breve periodo un pericolo immediato per la salute umana, il TMC è sostituito dalla data di scadenza.

Successivamente alla data di scadenza un alimento è considerato a rischio e non più adatto al consumo umano ed infatti è vietata la vendita dei prodotti che riportano la data di scadenza a partire dal giorno successivo a quello indicato sulla confezione.

 

Come può il produttore determinare la durata di un prodotto? Come effettuare uno studio di shelf life?

La normativa non prevede le modalità di determinazione del TMC e della data di scadenza, lasciando al produttore l’arbitrarietà della scelta.

Ciò fa si che si crei il rischio che questa data possa in alcuni casi ridursi ad un semplice dato formale e che il TMC o la data di scadenza vengano determinati più in base alle esigenze di distribuzione, al confronto con prodotti simili o a sensazioni ed osservazioni legate a particolari circostanze contingenti, piuttosto che in seguito ad un’accurata valutazione della shelf life del prodotto nelle condizioni reali di commercializzazione.

Indipendentemente dal tipo di alimento testato negli studi di shelf life, per il buon esito del lavoro di analisi svolto dal laboratorio è essenziale un’attenta e personalizzata pianificazione della sperimentazione.

Data l’estrema complessità e dinamicità dei prodotti alimentari risulta evidente che l’evoluzione delle caratteristiche qualitative di un prodotto alimentare non può essere misurata ed espressa mediante un unico parametro.shelf-life-analisi-di-laboratorio

Per allestire correttamente uno studio di shelf life occorre:

  • acquisire informazioni sul prodotto (ossia ingredienti, processo produttivo, condizioni igienico sanitarie di produzione, modalità di confezionamento, modalità di distribuzione e di consumo);
  • definire i parametri da monitorare (indicatori microbiologici, chimico fisici, chimici, sensoriali);
  • determinare le condizioni alle quali condurre la prova;
  • fissare un calendario delle analisi. Le analisi vengono infatti effettuate ad intervalli di tempo prefissati al fine di valutare le condizioni del prodotto.

Per quanto riguarda gli indicatori microbiologici, i microrganismi indicatori che possono essere utilizzati per la realizzazione di uno studio di shelf life variano in funzione del tipo di alimento oggetto dell’indagine. Gli indici microbiologici di alterazione più utilizzati sono carica microbica totale, enterobatteriacee, batteri lattici mesofili, lieviti e muffe.

Gli indicatori chimico fisici più significativi sono invece pH e Aw.

Inoltre proprio perché numerosi sono i fattori estrinseci che incidono sulla conservabilità dell’alimento, la shelf life viene sempre espressa in funzione di specifiche circostanze di conservazione, ossia temperatura, umidità, luce, proprio perché la durata del prodotto è strettamente correlata alle condizioni di conservazione.

La vita commerciale degli alimenti, indicata dal produttore è considerata valida solo se il prodotto è intatto e conservato nelle condizioni appropriate riportate sulla confezione stessa pertanto il consumatore deve sempre attenersi alle istruzioni di conservazione dei produttori in particolare la temperatura e l’uso del prodotto dopo l’apertura.

 

Prevedere  il comportamento di un microrganismo patogeno all’interno del suo alimento.

Il caso della Listeria monocytogenes

Per l’OSA che produce alimenti e per l’Autorità Sanitaria che controlla, può essere importante avere un’idea precisa anche di come si comporta un microrganismo patogeno in un alimento.

In particolare può essere molto importante sapere con certezza se l’alimento è in grado di inibire la crescita del patogeno o se, al contrario, la matrice rappresenta un terreno favorevole per la moltiplicazione del microrganismo.

Per ottenere dati del genere, in teoria, bisognerebbe attendere di avere a disposizione un lotto di alimento contaminato per via naturale da uno specifico patogeno e poi seguire nel tempo la listeria-in-vetrodinamica di crescita di quest’ultimo fino al termine della vita commerciale del prodotto.

Prendiamo come esempio il caso specifico della Listeria Monocytogenes, che è un microrganismo al centro dell’attenzione pubblica per la gravità della patologia che è in grado di causare e l’elevato tasso di mortalità.

Tale batterio è ubiquitario è spesso presente nell’ambiente, nel suolo, nei vegetali. L. monocytogenes viene individuata in una vastissima gamma di alimenti:

  • Materie prime come carni fresche, latte crudo, prodotti della pesca, ortaggi e frutta;
  • Prodotti semilavorati destinati a ulteriore trasformazione nelle industrie alimentari
  • Prodotti finiti pronti per il consumo

Le sue caratteristiche fisiologiche gli consentono di sopravvivere e sia pure in misura ridotta di moltiplicarsi anche in condizioni ambientali sfavorevoli per altri patogeni (pH fino a 5.0, concentrazione di sale fino al 10%, temperatura di +2°C/+4°C) il che rende la sua presenza particolarmente preoccupante nella produzione alimentare soprattutto nel caso degli alimenti pronti al consumo (ready to eat – RTE), soprattutto per quelli che hanno una lunga vita commerciale.

Questa capacità è uno dei fattori che stanno alla base della patogenicità di L. monocytogenes per l’uomo: riuscendo a moltiplicare (se pure lentamente) anche negli alimenti conservati a bassa temperatura L. monocytogenes ha più probabilità di altri patogeni di raggiungere le cariche infettanti minime per scatenare la listeriosi.

Il quadro clinico della malattia varia sensibilmente passando da una categoria all’altra di persone (immunocompromessi rispetto a immunocompetenti) e soprattutto varia la sua letalità.

Gravi possono essere anche le conseguenze per le donne in gravidanza in quanto L. monocytogenes può causare morte del feto in utero e aborto.

Visto l’elevato tasso di mortalità della listeriosi e la sua crescente diffusione negli alimenti, per migliorare le nostre conoscenze in proposito e capire quali sono gli strumenti a disposizione per controllare il pericolo Listeria, non è vantaggioso confidare nelle contaminazioni naturali degli alimenti e sperare di potere studiare il comportamento di un patogeno alimentare, ma è importante che l’OSA agisca attivamente.

 

Quali sono quindi gli strumenti a disposizione dell’OSA?

L’applicazione delle buone prassi igieniche di lavorazione può già avere ottimi effetti di prevenzione della contaminazione degli ambienti di lavoro ed è sicuramente un requisito di base in qualsiasi azienda alimentare.

In questi casi è l’OSA che deve riprodurre sperimentalmente in laboratorio una contaminazione dell’alimento, per studiare da vicino come evolve la popolazione del patogeno a diretto contatto con la derrata alimentare.

Prove del genere sono chiamate challenge test termine che ha il significato di “prove di contaminazione volontaria controllata”.

Con queste prove è possibile per l’azienda alimentare effettuare una stima quantitativa del rischio di Listeria monocytogenes.

Nel novembre 2008 l’ Agenzia francese per la sicurezza alimentare (AFSSA) ha elaborato un documento guida nel quale vengono descritti due metodi per la valutazione del rischio di Listeria monocytogenes nei prodotti pronti al consumo (ready to eat) che supportano la crescita di questo microrganismo:

  • Growth Potential (valutazione del potenziale di crescita) e
  • Maximum Growth Rate (massimo tasso di crescita giornaliero).

Il primo è uno studio sperimentale realistico, che permette di definire qual è la concentrazione massima di Listeria al tempo 0 (prodotto appena fatto) che può essere presente per evitare che si superino le 100 ufc/g alla fine della shelf life (valore limite stabilito dalla normativa comunitaria).

Il limite di questo metodo è però che al cambiare del tempo di scadenza e/o della temperatura di stoccaggio è necessario allestire un nuovo test ex novo.

Il Maximum Growth Rate è invece uno studio sperimentale che si avvale della microbiologia predittiva. Rispetto al primo test ha il vantaggio che cambiando le condizioni di temperatura e/o di tempo non occorre ripetere il test ma è possibile ricalcolare il tasso di crescita alle nuove condizioni.

Inoltre tale test permette di stabilire la concentrazione del patogeno ogni giorno della shelf life.

Anche questo approccio ha però un limite che è quello di basarsi solo sul tasso di crescita del patogeno, senza tener conto né della fase di latenza (tempo necessario al microrganismo, dopo la contaminazione, per iniziare a moltiplicarsi) né di quella stazionaria (quando, il microrganismo smette di aumentare in numero) della crescita dei microrganismi né della flora lattica indigena, che è molto importante in quanto può produrre sostanze con attività antimicrobica come acidi organici, perossidi e batteriocine che inducono l’entrata in fase stazionaria di Listeria monocytogenes.

Per ovviare a questi limiti, è possibile condurre un Challenge Test che implementi il metodo del Growth Potential con il metodo Maximum Growth Rate per avere informazioni più complete sul comportamento del  patogeno nel substrato alimentare durante la vita commerciale di quel prodotto.

Ovviamente un primo requisito essenziale è che qualunque challenge test va pianificato basandosi sulla shelf life del prodotto.

Per forza di fatti quindi un challenge test andrà programmato e poi eseguito solo dopo che sia stata stabilita l’effettiva shelf life dell’alimento.

I challenge test hanno anche una seconda finalità, permettono di stabilire con buona fondatezza scientifica la sensibilità o vice versa la resistenza di un certo patogeno ad uno specifico trattamento di conservazione o ad un determinato composto chimico che vanti effetti antimicrobici.

In conclusione qual è il vantaggio di effettuare questi studi?

Gli sforzi delle aziende alimentari vanno verso l’obiettivo comune di garantire alimenti di qualità e sicuri dal punto di vista igienico sanitario e la conservabilità di un prodotto è parte integrante della sicurezza alimentare in quanto ci indica quanto a lungo un alimento può mantenere le sue caratteristiche qualitative nelle normali condizioni di conservazione e utilizzo.

Gli studi di shelf life sono richiesti dalla normativa alimentare, diverse sono infatti le normative che prevedono che l’OSA verifichi la durabilità dei propri prodotti.

Ma da semplice onere e requisito cogente, gli studi di shelf life possono diventare per l’OSA un valore aggiunto, soprattutto se associati a un challenge test.

Con essi infatti si possono acquisire interessanti informazioni per lo sviluppo di nuovi prodotti e per la validazione/ottimizzazione dei processi produttivi già in atto.

Studiare la shelf life di un alimento permette non solo di definirne l’esatta durabilità commerciale, ma consente anche l’acquisizione di importanti informazioni per migliorare l’igiene dei processi di produzione, favorisce il rapporto di fidelizzazione con il cliente, che può così disporre di un prodotto che risponde a pieno alle sue aspettative.

I challenge test, inoltre, possono fornire all’OSA dati decisivi sul comportamento di un certo microrganismo patogeno nel suo alimento e permettergli di stabilire con sufficiente certezza se un trattamento può essere efficace per inattivare un patogeno o almeno per limitarne la crescita.

Come scegliere il laboratorio a cui affidarsi?

La scelta del laboratorio cui affidare le analisi è di cruciale importanza.

Una pianificazione poco accurata dello studio di shelf life e del challenge test può infatti compromettere la corretta ed efficace riuscita dello studio.

I challenge test in particolare non sono prove facili da impostare e da realizzare in laboratorio, richiedono capacità professionali, personale addestrato, strutture con requisiti specifici, e comportano tempi di esecuzione lunghi e costi economici consistenti.

Se le analisi non vengono eseguite con perizia si rischia di ottenere risultati non realistici, che distorcono o falsano la reale dinamica del microrganismo portando l’OSA a conclusioni e comportamenti non appropriati ai fini della sicurezza del suo prodotto nei confronti della salute umana, comportando costi inutili e nei peggiori dei casi costi aggiuntivi causati da eventuali non conformità di prodotto prima del superamento della data di consumo o l’insorgenza di un focolaio di malattia alimentare non previsto perché considerato non possibile, in base ai falsi dati ottenuti.

È pertanto fondamentale che l’OSA si affidi a laboratori accreditati e di fiducia che siano in grado di effettuare un’attenta e personalizzata pianificazione della sperimentazione, per assicurare il buon esito del lavoro di analisi.

By | 2018-03-19T14:56:58+00:00 17 maggio 2016|

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