Παρουσία και συμπεριφορά της Listeria monocytogenes σε παραδοσιακά αλλαντικά ζύμωσης

Abstract

Fermented sausages are among the most popular Ready-to-Eat (RTE) meat products within the Greek sausage manufacture. Their safety is mainly based on hurdles such as low pH and low water activity (aw). Fermented sausage manufacture process is commonly dependent on the experience and the art of manufacturer, and therefore, a high variability in aw and pH is likely among different products which in turn may compromise the safety of these products. Indeed, studies have shown that pathogens such as Listeria monocytogenes are able to survive in the final product. The prevalence of L. monocytogenes in foods has been attributed to the fact that the microorganism is ubiquitous in nature and has the ability (a) to survive the cleaning and disinfection procedures (b) to develop resistance in several different stress conditions (hurdles) that are commonly applied in foods. The above as well as the high mortality rate associated with listeriosis have forced the official regulators, the researchers as well as the food industry to focus on the control of L. monocytogenes in foods and in the food processing environments. Moreover, fermented sausages belong to the category of commercially available RTE meat products for which the recent quantitative risk assessment studies have clearly outlined the need for further research related to survival and growth kinetic data of L. monocytogenes. Considering the above, the objective of the current thesis was to provide data regarding the prevalence and the survival of L. monocytogenes in fermented sausages in order to assess and to improve the safety of the Greek products. At a preliminary stage, a survey was conducted in order to collect data regarding the prevailing processing conditions during the manufacture of fermented sausages in Greece and to further assess the global microbial ecology (processing environment and products) of representative small-scale facilities producing fermented sausages. As the hygienic status of the processing environment and equipment proved to have an essential role in the microbial quality and safety of fermented sausages, at the next stage an improvement of the cleaning and disinfection processing conditions was attempted. The majority of the studies concerning the evaluation of disinfectant effectiveness are commonly performed in laboratory scale (in vitro) and thus the ability of the tested disinfectant may be over-estimated. Indeed, various environmental conditions (e.g. temperature, remainder microbial flora) that prevail in the food processing environments are usually ignored in the in vitro studies.

Τα αλλαντικά ζύμωσης είναι από τα πλέον διαδεδομένα Έτοιμα-Προς-Κατανάλωση (ΕΠΚ) τρόφιμα στο χώρο της ελληνικής αλλαντοβιομηχανίας. Η χαμηλή τιμή του pH σε συνδυασμό με τη χαμηλή τιμή της ενεργότητας νερού (aw) είναι καθοριστικοί παράγοντες για την εγγενή ασφάλεια αυτών των προϊόντων. Ωστόσο, καθώς οι συνθήκες κατά την παραγωγή αλλαντικών ζύμωσης συχνά διαφέρουν, η παραλλακτικότητα στα χαρακτηριστικά (pH, aw) των διαφορετικών προϊόντων είναι πιθανή, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει στη διακύβευση της ασφάλειας των προϊόντων. Πράγματι, έχει αναφερθεί ότι παθογόνοι μικροοργανισμοί όπως η Listeria monocytogenes, μπορούν να επιβιώσουν κατά την παραγωγή και τη συντήρηση αυτών των τροφίμων. Ο επιπολασμός της L. monocytogenes στα τρόφιμα έχει αποδοθεί στο γεγονός ότι ο μικροοργανισμός είναι ευρύτατα διαδεδομένος (ubiquitous) στη φύση και έχει την ικανότητα να επιβιώνει των διαδικασιών πλημμελούς καθαρισμού και εξυγίανσης και να παρουσιάζει αυξημένη αντοχή σε ποικίλες συνθήκες καταπόνησης. Τα παραπάνω καθώς και το υψηλό ποσοστό θνητότητας της L. monocytogenes έχουν οδηγήσει τα θεσμικά όργανα νομοθεσίας, τους ερευνητές και τη βιομηχανία τροφίμων να επικεντρώσουν τις προσπάθειές τους στον έλεγχο του συγκεκριμένου παθογόνου. Επιπλέον, οι πρόσφατες διεθνείς μελέτες εκτίμησης του κινδύνου της L. monocytogenes στα ΕΚΠ τρόφιμα έχουν αναδείξει την ανάγκη περαιτέρω έρευνας που θα αφορά στη συμπεριφορά του παθογόνου σε αλλαντικά ζύμωσης. Υπό αυτό το πρίσμα, η παρούσα διατριβή είχε ως στόχο να καλύψει σε σημαντικό βαθμό, την ανάγκη συλλογής δεδομένων για την παρουσία και τη συμπεριφορά (response) της L. monocytogenes στα αλλαντικά ζύμωσης, προκειμένου αφενός να εκτιμηθεί η ασφάλεια των συγκεκριμένων προϊόντων στην Ελλάδα και αφετέρου, να αναγνωριστούν οι δραστικότερες παρεμβάσεις για τη βελτίωση της. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε η συλλογή στοιχείων που αφορούν στις διαδικασίες παραγωγής των αλλαντικών ζύμωσης στην Ελλάδα με σκοπό την επιλογή αντιπροσωπευτικών μονάδων παραγωγής αλλαντικών και τη μελέτη της υγιεινολογικής κατάστασης των χώρων και των προϊόντων τους. Καθώς η υγιεινολογική κατάσταση των χώρων αποδείχθηκε κρίσιμη για την ασφάλεια των αλλαντικών ζύμωσης, στο επόμενο στάδιο επιχειρήθηκε η βελτίωση των διαδικασιών καθαρισμού και εξυγίανσης στις μονάδες παραγωγής αλλαντικών. Στην πλειοψηφία των βιβλιογραφικών αναφορών η αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας ενός απολυμαντικού μέσου μελετάται σε εργαστηριακή κλίμακα (in vitro), γεγονός που μπορεί να οδηγήσει στην υπερεκτίμηση της απολυμαντικής δράσης του υπό εξέταση σκευάσματος. Πράγματι οι διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες που επικρατούν στους χώρους παραγωγής και επεξεργασίας τροφίμων (π.χ. θερμοκρασία, υπόλοιπη μικροβιακή χλωρίδα) συχνά αγνοούνται κατά την in vitro μελέτη. Επιπλέον, η απολυμαντική δράση ενός σκευάσματος εξαρτάται άμεσα από την παρουσία ρύπων (υπολείμματα λίπους και τροφών) καθώς επίσης και από την πλημμελή εφαρμογή του σταδίου καθαρισμού. Τέτοια δεδομένα συνεισφέρουν στη βελτίωση της υγιεινής της παραγωγικής διαδικασίας καθώς αποτελούν θεμελιώδη γνώση για την εναρμόνιση των παραγωγών με την κείμενη νομοθεσία που αφορά στα μικροβιολογικά κριτήρια των τροφίμων. Όσον αφορά στην ασφάλεια των αλλαντικών ζύμωσης, η ικανότητα του παθογόνου να επιβιώνει στις διάφορες συνθήκες καταπόνησης που απαντώνται ευρέως κατά την παραγωγή και τη συντήρηση των ζυμούμενων αλλαντικών εξαρτάται άμεσα από το συνδυασμό, τη δριμύτητα καθώς και τη διάρκεια των καταπονήσεων κατά την παραγωγική διαδικασία. Γενικά, η ασφάλεια των ζυμούμενων αλλαντικών κατά την παραγωγική διαδικασία (ζύμωση και ωρίμαση) έγκειται κυρίως στη μείωση της τιμής του pH κατά το στάδιο της ζύμωσης ενώ η μείωση της τιμής της aw κατά το στάδιο της ωρίμασης αυξάνει την πιθανότητα προσαρμογής του παθογόνου γεγονός που σηματοδοτεί την πιθανή αύξηση του κινδύνου για την υγεία του καταναλωτή. Τέτοιες πληροφορίες εκλείπουν από τις σύγχρονες μελέτες εκτίμησης κινδύνου και αποτελούν κομμάτι της αβεβαιότητας (uncertainty) των συγκεκριμένων μελετών. Επιπλέον, κατά τη συντήρηση των αλλαντικών από τον καταναλωτή, η αερόβια συντήρηση των αλλαντικών σε σχετικά υψηλές θερμοκρασίες συντήρησης (>15°C) επιταχύνει τη μείωση της L. monocytogenes σε τεμάχια αλλαντικού ζύμωσης. Επιπλέον, το αρχικό επίπεδο ενοφθαλμισμού (initial inoculation level) επηρεάζει σημαντικά τη διάρκεια και το ρυθμό μείωσης του παθογόνου κατά τη συντήρηση. Ενώ η συμπεριφορά του παθογόνου στην επιφάνεια αλλαντικών αέρος εξαρτάται άμεσα από την προηγούμενη αντοχή ή προσαρμογή του παθογόνου σε όξινες συνθήκες και τη θερμοκρασία συντήρησης. Εν κατακλείδι, η ασφάλεια των ζυμούμενων αλλαντικών ως προς την L. monocytogenes μελετήθηκε με γνώμονα αφενός τον επιπολασμό του παθογόνου στα αλλαντικά και στις μονάδες παραγωγής και αφετέρου, την ικανότητα επιβίωσης κατά την παραγωγή και τη συντήρηση των αλλαντικών.