I batteri muoiono generalmente a temperature comprese tra 60°C e 70°C se esposti per alcuni minuti, specialmente quando si utilizza il calore umido, come indicato nel concetto di tempo di morte termica. Tuttavia, il processo di eliminazione dei batteri varia notevolmente a seconda della specie batterica, della loro capacità di formare spore e delle condizioni ambientali in cui avviene la distruzione termica.
Meccanismi della morte batterica per temperatura
I batteri mesofili, ovvero quelli che vivono normalmente a temperatura corporea umana (circa 37°C), mostrano una progressiva riduzione della vitalità quando sono sottoposti a temperature elevate. L’aumento della temperatura comporta la denaturazione delle proteine cellulari e la compromissione delle membrane cellulari, portando alla morte della cellula. Esperimenti in laboratorio mostrano che la crescita batterica si arresta generalmente tra i 45°C e i 65°C, e oltre i 65°C la morte dei batteri avviene in modo rapido ed efficace. Un’esposizione tra i 60°C e i 70°C per almeno 5-10 minuti è sufficiente ad inattivare la maggior parte dei batteri non sporigeni.
Il meccanismo di morte comprende:
Spore batteriche e resistenza termica
Non tutti i batteri rispondono allo stesso modo al calore. Stafilococchi e streptococchi, per esempio, sono molto sensibili, mentre alcune specie come Bacillus e Clostridium producono spore batteriche, strutture altamente resistenti alle alte temperature. Le spore necessitano infatti di temperature ben superiori ai 100°C per essere eliminate in modo efficace; per la loro inattivazione si ricorre alla sterilizzazione, che implica l’utilizzo di autoclavi con vapore a pressione a 121°C per tempi variabili (di solito almeno 15-20 minuti), come richiesto dalle pratiche di sicurezza alimentare.
Le spore rappresentano un rischio particolare nella conservazione degli alimenti, perché possono sopravvivere a una normale cottura e successivamente germinare se le condizioni ambientali tornano favorevoli. Proprio per questo motivo la sterilizzazione dei cibi in scatola si basa su protocolli molto rigorosi, valutando parametri come il tempo di morte termica e il punto di morte termica, che rappresenta la temperatura minima richiesta per uccidere una particolare popolazione di batteri in 10 minuti.
Effetto del calore sulle diverse tipologie batteriche
A seconda della specie e della loro fisiologia, i batteri possono essere classificati per la risposta alle temperature:
- Batteri psicrofili: vivono a temperature tra 0°C e 20°C, e vengono rapidamente inattivati già a temperature superiori ai 40°C.
- Batteri mesofili: crescono tra 20°C e 45°C; le temperature oltre i 60°C sono sufficienti a inibirli e ucciderli in tempi brevi.
- Batteri termofili: tollerano e spesso richiedono temperature tra 45°C e 80°C; per sterminarli servono temperature ancora più elevate.
La morte termica dei batteri varia anche in base alla durata di esposizione: mentre brevi esposizioni a temperature al limite possono essere insufficienti, esposizioni prolungate anche a temperature più basse possono ridurre significativamente la carica microbica.
Applicazioni pratiche: igiene domestica e sicurezza alimentare
Nella vita quotidiana, la temperatura di 60°C è spesso raccomandata per sanificare superfici e tessuti in ambito domestico; ad esempio, lavaggi a questa temperatura sono generalmente efficaci per ridurre la presenza di comuni batteri e agenti patogeni su indumenti e biancheria. Tuttavia, alcune evidenze suggeriscono che un lavaggio a 40°C, se associato a cicli prolungati e all’utilizzo di detersivi adeguati, può comunque garantire la distruzione di una buona parte dei patogeni, mantenendo condizioni di igiene accettabili.
Nella conservazione dei cibi si ricorre spesso all’abbattimento rapido della temperatura, portando gli alimenti al di sotto dei 4°C. Tale strategia non elimina i batteri, ma blocca o rallenta la loro proliferazione, in modo che la freschezza e la sicurezza dell’alimento si mantengano più a lungo. Nonostante il freddo non sia letale come il calore, rappresenta comunque un valido metodo di controllo microbico.
Riassunto delle temperature critiche
- Tra 20°C e 37°C: crescita ottimale della maggior parte dei batteri, soprattutto patogeni umani
- Oltre 45°C: inizia il rallentamento della crescita e la graduale morte delle cellule
- Tra 60°C e 70°C: morte della maggior parte dei batteri in 5-10 minuti, specialmente con calore umido
- Oltre 100°C: temperature necessarie per inattivare le spore batteriche
In conclusione, la mortalità batterica dipende sia dalla temperatura sia dal tempo di esposizione, oltre che dalla natura del microrganismo. Per la maggior parte dei batteri non sporigeni, una temperatura compresa tra 60°C e 70°C mantenuta per diversi minuti è sufficiente a garantire una riduzione significativa o l’eliminazione della popolazione microbica, mentre per le spore si richiedono trattamenti ben più intensi e specifici.
