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Progetto di Ricerca
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Sviluppo di modelli probabilistici per stimare cambiamenti qualitativi e
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quantitativi durante produzione, trasporto, stoccaggio e consumo di pasti e
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prodotti pronti.
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I patogeni che contaminano gli alimenti sono fonte di preoccupazione sia per le industrie
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alimentari che per i governi. Entrambi cercano quindi di disegnare strategie di riduzione e/o
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eliminazione del rischio. L’analisi quantitativa del rischio microbiologico (QMRA) è una
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metodologia per valutare ed integrare dati relative all’origine ed all’evoluzione di un patogeno
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lungo una catena alimentare e per determinare il rischio per la salute umana legato alla
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presenza del patogeno stesso. La microbiologia predittiva può aiutare chi fa valutazione del
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rischio e chi gestisce il rischio a prendere decisioni corrette in relazione alla riduzione di tale
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rischio nei prodotti alimentari in base alla previsione dell’impatto di alcune variabili intrinseche
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ed estrinseche sulla sopravvivenza o inattivazione dei patogeni.
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Il principale obiettivo di questo progetto è sviluppare modelli probabilistici per una selezione di
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parametri qualitativi e quantitativi da inserire in un software in relazione ad una gamma di
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prodotti pronti al consumo (Ready to Eat RTE).
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Piano di Attività
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1. Revisione e mappatura dei fattori che impattano sicurezza e qualità dei prodotti
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RTE da includere nei modelli, M1- M4. Una revisione della letteratura verrà effettuata.
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Inoltre verrà svolta la valutazione dell’esposizione al rischio in funzione dei prodotti RTE
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selezionati.
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2. Selezione dei punti della catena alimentare che influenzano i parametri qualitativi
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e di sicurezza per lo sviluppo dei modelli, M3- M8. Ad ogni fase della catena
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produttiva saranno applicati modelli quantitativi o predittivi per stimare il cambiamento
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quantitativo o di prevalenza dei microrganismi selezionati (Lindqvist et al. 2002; Nauta
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2003; Tromp et al. 2010). L’output della modellazione di una fase rappresenterà l’input
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per la fase successiva fino alla fine del processo produttivo quando verrà stimata
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l’esposizione al patogeno in esame legata al consumo del prodotto RTE. Per stimare
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l’effetto della miscelazione di ingredienti diversi durante la preparazione di un prodotto
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RTE, il Modular Process Risk Model (MPRM) (Nauta 2001; Nauta 2003; Nauta 2005)
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sarà considerato. Infine, saranno valutati gli effetti di differenti scenari di conservazione
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e preparazione dei prodotti RTE sui parametri di sicurezza e qualitativi considerati.
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2.2.1
Combinazione dei dati sperimentali e dei dati di modellazione ottenuti per i
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parametri qualitativi e di sicurezza in relazione alle variabili legate ad
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ingredienti, processi produttivi e distribuzione.
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2.2.2
Validazione dei modelli. La validazione verrà effettuata sia utilizzando dati
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ottenuti nel progetto che dati di letteratura e di banche dati. Verranno valutati gli
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errori statistici e gli indici Goodness-of-Fit.
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3. Stima dei criteri di sicurezza alimentare (Obiettivi di Performance (PO) e criteri di
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processo (PC)) per i prodotti RTE ed i rischi microbiologici selezionati, M6-M9. I
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risultati ottenuti nella prima fase del progetto saranno incorporati in modelli di analisi
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quantitativa del rischio disponibili. I risultati dei modelli di analisi del rischio e predittivi
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saranno utilizzati per definire PO quantitativi (es. Unità Formanti Colonia per g) per i
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rischi studiati. Il raggiungimento di tali PO è legato al raggiungimento degli obiettivi di
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sicurezza alimentare (FSO).
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Per determinare i criteri di sicurezza alimentare si può applicare l’equazione proposta
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dall’ICMSF (2002). Tale equazione considera l’effetto di differenti fasi del processo
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produttivo in termini di crescita, inattivazione, contaminazione crociata, etc per il
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raggiungimento di un FSO:
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H0 I R FSO
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H0 è la popolazione iniziale di microrganismo, I è un fattore che tiene conto dello
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sviluppo, mentre R è il fattore di riduzione. I termini sono espressi in valore logaritmico.
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Inoltre, specifici criteri di processo saranno elencati per ogni prodotto RTE in termini di
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pH,
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ottenere un appropriato standard qualitativo. Sia i PO che i PC saranno integrati nel
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software che verrà sviluppato.
aw, intervalli tempo/temperature, miscele di gas (MAP) e altri parametri per
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4. Sviluppo di modelli probabilistici da incorporare nel software, M9-M12. Fonti di
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variabilità ed incertezza nei modelli verranno identificate e valutate attraverso metodi
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statistici e tecniche di simulazione. Saranno considerati approcci Bayesian basati sulla
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conoscenza di una data variabile nel modello. Inoltre, il metodo dei momenti sarà
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considerate per propagare informazioni relative all’incertezza e variabilità in funzione di
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media e deviazione standard degli inputs. L’analisi Monte Carlo sarà impiegata come
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metodo numerico perchè permette di propagare le distribuzioni di probabilità in studi di
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analisi del rischio in funzione di analisi basate su processi di campionamento casuali.
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Bibliografia
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Nauta M (2003) A retail and consumer phase model for exposure assessment of Bacillus cereus.
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Nauta MJ (2001) Modular process risk model structure for quantitative microbiological risk
assessment and its application in an exposure assessment of Bacillus cereus in REPFED.
Bilthoven, the Netherlands.
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Nauta MJ (2005) Microbiological risk assessment models for partitioning and mixing during food
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Tromp SO, Rijgersberg H, Franz E (2010) Quantitative microbial risk assessment for Escherichia
coli O157:H7, Salmonella enterica, and Listeria monocytogenes in leafy green vegetables
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