Contaminarea microbiana a alimentelor prin intermediul aerului

Aerul poate reprezenta o sursă de contaminare a alimentelor, motiv pentru care în unităţile alimentare se acordă o atenţie specială calităţii sale.

Verificarea calităţii aerului urmăreşte atât volumul de aer proaspăt necesar cât şi parametrii acestuia: temperatură, umiditate, concentraţie microbiană.

Pe lângă componentele gazoase permanente sau temporare, în aer se găsesc şi o serie de particule de diferite dimensiuni şi origini, cunoscute sub denumirea de praf atmosferic.

Cele mai ridicate cantităţi de pulberi din aer se întâlnesc în apropierea centrelor urbane industrializate, în timpul sezonului cald şi în timpul precipitaţiilor. Pulberile din aer se pot clasifica în funcţie de origine şi în funcţie de dimensiuni.

După natura şi originea lor, se pot întâlni:- pulberi anorganice (de cărbune, calcar, grafit, fier, cupru, siliciu, cuartz), care reprezintă cca 70 % din

totalul pulberilor;- pulberi organice (bacterii, spori, granule de polen, amidon, fibre vegetale), ce constituie cca 30 % din

totalul pulberilor.În funcţie de dimensiuni, pulberile se clasifică în:- praful propriu-zis – ce cuprinde particule cu diametrul mai mare de 10 μ, ce sedimentează în aerul

lipsit de curenţi, cu viteză uniform accelerată;- norul sau ceaţa, formate din aerosoli ce au dimensiuni între 10 şi 0,1 μ şi care sedimentează cu viteză

uniformă;- fumul, format din aerosoli de 0,001 μ.Aerosolii din praf şi nor nu au capacitatea de a difuza în aer, în timp ce aerosolii din fum au putere

ridicată de difuzie şi nu sedimentează.Acţiunea pulberilor din aer asupra organismului diferă în funcţie de natura, cantitatea şi compoziţia lor

chimică, de locul de acţiune şi de receptivitatea organismului.Cele mai puternice efecte nocive sunt ale poluanţilor ajunşi în organism pe cale respiratorie, care se

absorb rapid dar şi a celor pătrunşi pe cale digestivă, pentru care ficatul nu prezintă capacitate detoxifiantăLa nivelul aparatului respirator pulberile de praf pot traumatiza mucoasele căilor respiratorii, facilitând

astfel acţiunea microorganismelor şi declanşarea diferitelor procese inflamatorii şi infecţioase (rinite, laringite, traheite, bronşite…).

Cele mai dăunătoare particule pentru acest aparat sunt cele cu dimensiuni de 0,2 până la 5 μ, care se pot depozita în pulmoni în proporţie de 60-100 %.

La nivelul aparatului digestiv pulberile au acţiune chimică importantă, fie dizolvându-se în lichide organice, fie acumulându-se în diferite ţesuturi şi apoi eliminându-se prin produse. Acţiune toxică deosebită au plumbul şi fluorul, ce afectează consumatorii produselor în care aceste substanţe s-au acumulat (unt, carne).

În funcţie de modul în care afectează organismul, acţiunea poluanţilor poate fi: iritantă, toxică, infectantă (sau infestantă), imunologică, alergică şi chiar cancerigenă.

Unele pulberi reprezintă agenţi etiologici pentru unele boli cu evoluţie clinică şi modificări anatomopatologice specifice. Denumirea generică a bolilor produse de pulberi este de conioze (dermatoconioze, oftalmoconioze, enteroconioze, pneumoconioze). Cele mai frecvente conioze întâlnite la oameni şi la animale sunt: silicoza (datorată pulberilor de bioxid de siliciu), berilioza, antracoza (produse de pulberile de cărbune), sideroza (datorată pulberilor de fier) şi azbestoza (produsă de pulberile de azbest).

Aerul nu reprezintă, în sine, un mediu favorabil pentru microorganisme, datorită uscăciunii, radiaţiilor ultraviolete şi absenţei substanţelor nutritive.

Particulele de fum, praf sau vapori de apă înglobează însă microorganisme sub următoarele forme:* picăturile de secreţie, rezultate din tuse, strănut sau vorbit, au dimensiuni de 10 până la 1 μ şi pot fi

proiectate până la o distanţă de 5 m;

1

* “nucleii” de picături, eliminaţi împreună cu picăturile de secreţie, au o stabilitate mai ridicată faţă de acestea şi dimensiuni mult mai reduse;

* “praful” bacterian, format din particulele de praf pe care sunt absorbite microorganismele şi provine din pulberile rezultate din uscarea secreţiilor patologice, a dejecţiilor, etc.

În atmosferă, flora microbiană se găseşte sub forma microorganismelor saprofite şi a germenilor patogeni, provenite de la oameni şi animale bolnave – la 1 m3 de aer existând între 500 şi 10.000 germeni.

Modalităţi de contaminare aerogenă a alimentelorAlimentele pot fi contaminate pe calea aerului prin contact direct şi prin convecţie.Contactul direct al aerului cu alimentele poate genera o contaminare cu un nivel ridicat de germeni de

pe suprafeţe. Numărul de germeni sau de colonii pe cm2 este un indice al riscului de contaminare directă şi este

proporţional cu sarcina microbiană a suprafeţelor studiate. Pentru a limita această formă de contaminare chiar şi obiectele care nu vin în contact cu produsele alimentare trebuie să fie curăţate şi decontaminate.

Prin convecţia aerului microorganismele pot fi aduse atât din exteriorul intreprinderii, cât şi din interiorul acesteia.

Din exteriorul intreprinderii agenţii patogeni sunt vehiculaţi odată cu aerul proaspăt introdus prin ventilaţia naturală sau forţată. In acest caz, încărcătura microbiană este determinată de condiţiile meteorologice şi de activitatea efectuată în exteriorul intreprinderii.

Microorganismele pot fi antrenate şi de către particulele de praf de pe suprafeţele din interiorul intreprinderii ca urmare a mişcării curenţilor de aer şi a activităţii personalului.

Germenii pot fi de provenienta umana, animala, sau pot proveni din instalatiile din cladiri (apa, canalizare) care prezinta un grad avansat de uzura, sau sunt prost intretinute si incorect utilizate. In acest caz exista un risc crescut de transmitere al legionelozelor (Legionella pneumophilla), care determina boala legionarilor si boala non pneumonica, Febra de Pontiac).

Componentele sistemului de ventilatie au de asemenea un rol important in transmiterea bolilor infectioase (sistemele de racire si umidificare ale aerului pot fi suport pentru dezvoltarea bacteriilor, fungilor). Proasta functionare a echipamentelor pentru eliminarea deseurilor solide sau lichide, poate favoriza introducerea contaminantilor biologici in sistemul de ventilatie al cladirii.

Aceste microorganisme se pot dezvolta si in structurile cladirilor, atunci cand germenii din praful bacterian depus pe furnituri se multiplica, datorita umiditatii aerului interior de peste 70%.

Alte surse producătoare de particule purtătoare de microorganisme, sunt reprezentate de ambalaje si alte materiale nealimentare.

Calitatea aerului interior este dependenta de calitatea aerului atmosferic, dar si de o serie de surse interioare de poluare, dintre care amintim:

- Procesele de combustie, care au loc in sursele interioare de incalzire sau de prelucrare a alimentelor. Gazele de ardere rezultate sunt in functie de puritatea combustibililor folositi si tipul arderii (completa sau incompleta). Astfel, daca s-ar folosi combustibili puri si arderea ar fi completa (cu un aport suficient de oxigen) ar rezulta bioxid de carbon, apa si energie, care in prezenta azotului atmosferic formeaza si oxizi de azot. Impuritatile din combustibili sunt in general pe baza de sulf, deci vor rezulta in plus si oxizi de sulf, iar daca arderea este incompleta se degaja o cantitate mare de monoxid de carbon. Cea mai mare cantitate de oxizi de sulf rezulta din arderea carbunilor, iar cea mai mare cantitate de monoxid de carbon si oxid de azot din arderea gazelor naturale. Prin arderea produsilor de petrol rezulta o cantitate mare de particule arse, care contin hidrocarburi policiclice aromatice care au efecte cancerigene. Incalzirea prin termoficare elimina aceste aspecte de poluare interioara.

- Fumatul in incintă reprezinta o importanta sursa de poluare interioara cu substante iritante, monoxid de carbon si compusi cancerigeni.

2

- Materialele de constructie pot fi surse de emanatie a unor compusi ca asbestul (din materiale de izolatii), compusi radioactivi.

- Finisajele interioare, mobilierul, pot degaja compusi organici volatili (Formaldehida) cu efecte iritante si alergizante.

- Substante adezive, insecticide detergenti duc la degajarea unor compusi iritanti, alergizanti, sau chiar toxici.

Supraaglomerarea in interior si prezenta unor animale reprezinta surse de eliminare a germenilor, sau a unor alergeni (praf de casa cu continut de acarieni, celule descuamate, parul animalelor, fragmente de insecte). In aceste conditii creste riscul infectiilor respiratorii si a manifestarilor alergice. In conditii de igiena precara in spatiul de locuit, sau de microclimat necorespunzator (temperatura scazuta, umiditate mare) creste riscul transmiterii acestor boli

Cele două modalităţi de contaminare (contactul direct şi convecţia) sunt independente si se alimenteaza reciproc.

Contaminarea alimentelor pe calea aerului poate fi evitată prin luarea unor măsuri, ca :- limitarea patrunderii in incapere a aerului necontrolat;- montarea de filtre de aer; - protejarea alimentelor de sursele de contaminare inevitabile (deplasarea personalului, etc); - curăţarea suprafeţelor de praf;- eliminarea tuturor suprafeţelor orizontale inutile sau inaccesibile,- organizarea secţiilor de lucru, - separarea activităţilor.

Aspecte cantitative Calitatea aerului este determinată de componenta sa chimică şi biologică (microbiană).Puritatea aerului se apreciază pe baza numărului de microorganisme (NTG) ori de particule sau unitati

formatoare de colonii/ unitatea de volum. Pentru estimarea încărcăturii microbiologice a aerului se iau in considerare particulele cu diametrul peste

0,5 μm. Gradul de contaminare este determinat de tipul activitatilor desfăşurate in spatiul dat. Într-un spatiu

inchis, fara activitati industriale, atmosfera este liberă de germeni. Un individ in tinuta de oras poate genera o emisie de particule de 100.000/m2 in stare de repaos, pana la

câteva milioane/m2, in functie de tipul de activitate.

Aspecte calitative Dezvoltarea bacteriilor şi drojdiilor este favorizată cu precădere de umiditate.Mucegaiurile sunt prezente şi în produsele cu umiditate scăzută (alimente uscate, pulberi), având

capacitatea de a se multiplica prin spori.Filtrarea sistematica a aerului si distributia sa prin gurile de difuzie amelioreaza nivelul de contaminare

aeriana. Prezenta in alimente a unor germeni patogeni, ca: Listeria, Yersinia, Salmonella este determinată de

calitatea aerului. În unele sectoarele ale industriei alimentare si biotehnologii, bacteriile saprofite pot provoca defecte si

alterari atat materiilor prime, semifabricatelor cat si si produselor finite. Există însă şi sectoare unde bacteriile saprofite pot fi tolerate, fiind indispensabile pentru realizarea produselor alimentare: (de exemplu pentru obţinerea Salamului de Sibiu).

Ciupercile (sau mucegaiurile) sunt omniprezente atat in mediul interior cat si in cel exterior. Mucegaiurile sunt frecvent raspandite pe calea aerului, prin spori. Pentru a putea creste, mucegaiul si sporii de

3

mucegai au nevoie de umezeala si de o sursa de hrana precum celuloza sau mancarea aflata in descompunere. Din moment ce sporii de mucegai se umfla si cresc in prezenta apei, ei se alungesc, formand niste protuberante de forma unor baloane (hife) care secreta micotoxine si enzime digestive. Ciuperca digereaza apoi sursa de hrana pentru a-si sustine cresterea. Aproximativ 100000 de specii de ciuperci au fost deja identificate; de fapt, se estimeaza ca ciupercile reprezinta un uimitor procent de 25% din biomasa globala. Cercetari variate realizate in casele din America de Nord si Europa au raportat ca mucegaiul vizibil si/sau pagubele datorate apei au fost descoperite in 23% pana la 98% din totalul caselor studiate. In prezent nu exista standarde oficiale pentru concentratia de ciuperci de interior care se propaga pe calea aerului. Totusi, un nivel al ciupercilor de interior de peste 150 pana la 1.000 de unitati formatoare de colonii pe metru cub de aer (UFC/m3) este considerat a fi suficient pentru a provocaprobleme de sanatate. Numeroase rapoarte au demonstrat ca aerul din interior poate fi adeseori contaminat cu niveluri de spori de mucegai mult peste 1000 UFC/m3. Cele mai comune ciuperci de interior sunt Cladosporium, Aspergillus si Penicillium. Speciile de Alternaria, Stachybotrys, Rhizopus, Mucor, Wallemia, Trichoderma, drojdii, Botrytis, Epicoccum si Fusarium sunt deseori descoperite si in interior.

Ciupercile produc o mare varietate de substante chimice toxice numite micotoxine. Printre micotoxinele comune se includ: 1) aflatoxinele: substante carcinogene foarte puternice si hepatotoxinele produse de unele specii de Aspergillus; 2) ochratoxinele: nefrotoxice si carcinogene; produse de unele specii de Aspergillus si Penicillium; 3) sterigmatocistina: o substanta represiva pentru sistemul imunitar si carcinogena pentru ficat produsa de specii de Aspergillus, in special A.multicolor; 4) trichothecenele: produse mai ales de specii de Stachybotrys si Fusarium, si despre care s-a raportat ca inhiba sinteza proteinelor si cauzeaza hemoragii si varsaturi.

Ciupercile produc de asemenea beta-glucani care au efecte imunologice. Mirosul mucegaiurilor provine in special de la compusii organici volatili

Flora de tranzitie si flora reziduala Prin manipularea produselor contaminate se transmite de la un produs la altul microflora de tranzitie.Microflora reziduală poate fi îndepărtată prin spalare intensă si eventual decontaminare. Plasticitatea micoorganismelor Bacteriile se caracterizează printr-un timp de generatie extrem de scurt (cca 20 minute).Într-un recipient cu mediu de cultura, numărul de celule poate depasi numărul oamenilor de pe planeta;

din acest motiv, la microorganisme modificarile genetice apar mult mai frecvent în comparaţie cu alte vietuitoare.

În ultimele decenii, speciile bacteriene şi-au mărit rezistenţa la acţiunea diverşilor factori, ca urmare a înăspririi măsurilor de igienă prin utilizarea diferelor mijloace chimice şi a antibioticelor. De aceea, alegerea substanţelor pentru decontaminare şi concentraţia acestora trebuie să fie corelată cu această plasticitate a microorganismelor.

4

Originile umane ale biocontaminarii Contaminarea alimentelor de către factorul uman se poate realiza pe două căi :- rinofarigiană; - cutanată. Contaminarea rinofarigiana se realizează prin intermediul agenţilor de transmitere denumiţi picături

Flugger. Aceste picaturi sunt particule care se raspandesc datorita unor acte fiziologice: vorbit, tuse, stranut. Contaminarea cutanată se realizează datorită contactului direct intre o sursa de biocontaminare si un

produs sanatos. Aceasta contaminare este posibilă prin transmiterea de microfloră tranzitorie de pe mainile murdare ce vin in contact cu unele produse de risc. In aceste situaţii este obligatorie utilizarea mănuşilor, care trebuie inlocuite imediat dupa utilizare.

Leziunile cutante acute sau cornice (eczeme, furuncule) reprezintă intotdeauna zone de risc, numărul germenilor eliberaţi variind în functie de gradul de contaminare al pielii.

Metodele de studiu al florei cutanate sunt numeroase, cea mai simpla constând in spalarea mainilor in apă sterilă, dupa care se determină numărul germenilor prin diferite metode de cultura.

Transferul biocontaminantilor Temperatura superficiala cutanata este de 33º C, iar cea a aerului ambiant - in condiţii normale de lucru,

este de cca 20º C. Acest gradient termic antreneaza curentii de covectie, care pornesc de la picioarele subiectilor si sunt imprastiati in aerul inconjurator intr-un flux cefalic, cu un debit de cca 10 l/sec. Prin corelarea acestor valori cu cantitatea emisiilor cutanate se poate evalua concentraţia de particule la cca 10000 particule/l aer.

Profilaxia biocontaminarii umane Pentru a preveni contaminarea alimentelor prin intermediul factorului uman se recomandă aplicarea unor

măsuri profilactice (fig.), precum :- respectarea normelor de igienă personală; - neadmiterea la lucru a subiecţilor cu leziuni cutanate sau purtatori cronici de germeni potential

patogeni;- utilizarea ehipamentului de protecţie ;- folosirea antisepticelor şi decontaminanţilor pentru igienizarea mâinilor şi a tălpilor încălţămintei.

Fig. Echipament de lucru şi instalaţie pentru decontaminat mâinile şi tălpile încălţăminteila un abator de păsări

5