Il pH è una misura dell’acidità i cui valori in natura rientrano in un range da 0 a 14. Il valore 7 rappresenta la neutralità, i valori da 0 a 7 rappresentano l’acidità, invalori da 7 a 14 rappresentano la basicità.
Il pH intracellulare di ogni microrganismo deve essere mantenuto sopra il pH limite che è critico per quel microrganismo. Il controllo del pH intracellulare è necessario per prevenire la denaturazione delle proteine intracellulari. Ciascun organismo possiede una necessità specifica e un intervallo di tolleranza al pH: alcuni microrganismi sono capaci di crescere in substrati più acidi rispetto ad altri mentre la maggior parte dei microrganismi cresce meglio a pH neutro.
I lieviti e le muffe sono tipicamente più tolleranti ai substrati acidi rispetto ai batteri, ma parecchie specie di batteri crescono al di sotto di pH 3. Queste specie sono tipicamente quelle che producono acidi durante il loro metabolismo come i batteri lattici e acetici.
I batteri patogeni sono incapaci di crescere a pH inferiori a 4.
Il tipo di crescita microbica tipicamente sviluppatosi in un particolare alimento è parzialmente collegato con il pH dello stesso, es:
- le differenti tipologie di frutta sono naturalmente acide, e ciò impedisce la crescita di molti batteri, quindi l’alterazione di questi prodotti è di solito dovuta a lieviti e muffe.
- le carni di mammiferi, volatili e pesce hanno un pH vicina alla neutralità ed essi sono quindi suscettibili allo sviluppo di germi alternati e patogeni.
Ceppi individuali (cloni) di una specie particolare possono acquisire acido resistenza o acido tolleranza rispetto all’intervallo normale di pH proprio per la specie. Per esempio Salmonelle acido adattate sono risultate capaci di svilupparsi a pH 3,8. Vi è un’ampia differenza tra alimenti acidi e quelli a bassa acidità. Quelli a bassa acidità hanno un pH superiore a 4,6 e quelli ad acidità elevata hanno un pH inferiore a questo valore.
Il pH 4,6 è il valore limite più basso al quale può svilupparsi C. botulinum.
Gli alimenti con un pH superiore a 4,6 devono essere sia raffreddati o, se conservati a temperature, devono subire un trattamento termico in grado di distruggere le spore, oppure devono avere un aw sufficientemente bassa per impedire il suo sviluppo. Alimenti differenti si alterano in modo differente. Per esempio, gli alimenti con elevato contenuto in carboidrati spesso acidificano quanto sono alterati: ciò riduce il pH con rischio minore di crescita dei patogeni. Questo principio è utilizzato nella fermentazione di prodotti carnei e di latte. Viceversa gli alimenti con elevato contenuto proteico tendono ad avere aumento di pH durante il processo alterativo, rendendo possibile la crescita di germi patogeni.
Range di pH di crescita dei microrganismi
I microrganismi hanno valori di pH minimi, massimi e ottimali di crescita. Generalizzando si possono indicare i seguenti range di pH per i vari gruppi di microrganismi, anche se singole specie possono differire in maniera significativa nei loro valori minimi di pH di crescita.
Intervalli di valori di pH di alcuni alimenti comuni.
| Prodotti lattiero caseari | pH | ||
| – burro | 6,1 – 6,4 | ||
| – panna | 4,5 | ||
| – formaggi | 6,3 – 6,5 | ||
| – yogurth | 3,8 – 4,2 | ||
| Carni e pollame | |||
| – bovino | 5,1 – 6,2 | ||
| – prosciutto | 5,9 – 6,1 | ||
| – vitello | 6,0 | ||
| – pollo | 6,2 – 6,4 | ||
| Pesci e molluschi | |||
| – pesce (diverse specie) | 6,6 – 6.8 | ||
| – cozze | 6,5 | ||
| – granchi e simili | 7,0 | ||
| – ostriche | 4,8 – 6,3 | ||
| – tonno | 5,2 – 6,1 | ||
| – gamberi | 6,8 – 7,0 | ||
| – salmone | 6,1 – 6,3 | ||
| Frutta e vegetali | |||
| – mele | 2,9 – 3,3 | ||
| – succo di mele | 3,6 – 3,8 | ||
| – banana | 4,5 – 4,7 | ||
| – fichi | 4,5 | ||
| – succo di pompelmo | 3,0 | ||
| – cedro | 1,8 – 7,0 | ||
| – meloni dolci | 6,3 – 6,7 | ||
| – succo di asrancia | 3,6 – 4,3 | ||
| – prugne | 2,8 – 4,6 | ||
| – angurie | 5,2 – 5,6 | ||
| – uve | 3,4 – 4,5 | ||
| – asparagi (gemma e stelo) | 5,7 – 6,1 | ||
| – fagioli (fagiolini) | 4,6 – 6,5 | ||
| – barbabietola da zucchero | 4,2 – 4,4 | ||
| – broccoli | 6,5 | ||
| – cavolini di Bruxelles | 6,3 | ||
| – cavolo verde | 5,4 – 6,0 | ||
| – carote | 4,9 –5,2 – 6,0 | ||
| – cavolfiori | 5,6 | ||
| – sedani | 5,7 – 6,0 | ||
| – cocomeri | 3,8 | ||
| – melanzane | 4,5 | ||
| – melanzana bianca | 6,0 – 6,3 | ||
| – lattuga | ,0 | ||
| – olive verdi | 3,6 – 3,8 | ||
| – cipolla rossa | 5,3 – 5,8 | ||
| – prezzemolo | 5,7 – 6,0 | ||
| – pastinache | 5,3 | ||
| – patate (tuberi e dolci) | 5,3 – 5,6 | ||
| – zucche | 4,8 – 5,2 | ||
| – rabarbari | 3,1 – 3,4 | ||
| – spinaci | 5,5 – 6,0 | ||
| – zucchine | 5,0 – 5,4 | ||
| – pomodori | 4,2 – 4,3 | ||
| – cime di rapa | 5,2 – 5,5 | ||
Valori approssimativi di pH che permettono la crescita di patogeni negli alimenti.
| Microrganismi | Minimo | Ottimale | Massimo |
| – Clostridium perfringens | 5,5 – 5,9 | 7,2 | 8,0 – 9,0 |
| – Vibrio vulnificus | 5,0 | 7,8 | 10,2 |
| – Bacillus cereus | 4,9 | 6,0 – 7,0 | 8,8 |
| – Campylobacter spp. | 4,9 | 6,5 – 7,5 | 9,0 |
| – Shigella spp. | 4,9 | 9,0 | |
| Vibrio parahaemoliticus | 4,8 | 7,8 – 8,6 | 11,0 |
| – Clostridium botulinum (tossina) | 4,8 | 7,6 – 8,6 | 8,5 |
| – Clostridium botulinum (crescita) | 4,6 | 8,5 | |
| – Staphylococcus aureus (crescita) | 4,0 | 6,0 – 7,0 | 10,0 |
| – Escherichia coli (enteroemorragico) | 4,4 | 6,9 – 7,0 | 9,0 |
| – Listeria monocytogenes | 4,39 | 7,0 | 9,4 |
| – Salmonella spp. | 4,2 (°) | 7,0 – 7,5 | 9,5 |
| – Yersinia enterocolitica | 4,2 | 7,2 | 9,6 |
