Sicurezza alimentare

Valutazione del rischio microbiologico: lo strumento Risk Ranger

Giugno 28, 2025

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La valutazione del rischio microbiologico è essenziale per salvaguardare la sicurezza alimentare e la salute pubblica, con oltre 600 milioni di persone colpite ogni anno da malattie di origine alimentare. Questo articolo esplora lo strumento Risk Ranger, un modello di valutazione del rischio semi-quantitativo i cui vantaggi sono stati di recente dimostrati in uno studio di Bevilacqua et al. (2023).

A differenza dei modelli teorici tradizionali, Risk Ranger – già utilizzato a livello FAO (2023) – offre approfondimenti pratici e basati sui dati, radicati nel quadro di riferimento della Valutazione del Rischio Microbiologico (MRA) stabilita dalle linee guida FAO/WHO.

Questo strumento semi-quantitativo combina rigore scientifico e applicabilità nel mondo reale, con un’analisi concreta degli effetti della lavorazione degli alimenti e della vulnerabilità della popolazione all’interno della matrice più ampia dell’analisi del rischio. Come tale, si distingue come una risorsa preziosa per rafforzare le strategie di gestione delle crisi di sicurezza alimentare in diversi ambiti produttivi.

Table of Contents

Dall’identificazione dei pericoli all’analisi del rischio

L’impatto globale delle malattie di origine alimentare continua a porre sfide significative ai sistemi sanitari pubblici di tutto il mondo, con statistiche allarmanti riportate dall’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) che evidenziano l’urgenza di strategie efficaci di gestione del rischio (Bevilacqua et al., 2023). La complessità delle moderne catene di approvvigionamento alimentare richiede approcci distinti nell’identificazione dei pericoli e nella quantificazione del rischio, superando le valutazioni qualitative tradizionali per orientarsi verso metodologie più robuste e basate sull’evidenza.

La distinzione tra ‘pericolo’ e ‘rischio’ rappresenta la pietra angolare della moderna scienza della sicurezza alimentare, ma continua a essere ampiamente fraintesa — anche nei casi di contaminazione crociata con allergeni alimentari (Dongo, 2022) — laddove:

il pericolo rappresenta ‘un agente biologico, chimico o fisico presente nell’alimento, o una condizione dell’alimento, con il potenziale di causare un effetto avverso sulla salute‘, mentre
il rischio costituisce ‘una funzione probabilistica di un effetto avverso sulla salute e della gravità di tale effetto‘ (Regolamento sui Controlli Ufficiali UE 2017/625).

L’evoluzione dai sistemi HACCP (Hazard Analysis Critical Control Point) alle metodologie complete di analisi del rischio riflette la progressione dell’industria alimentare verso approcci più olistici alla gestione della sicurezza alimentare. Mentre l’HACCP rimane fondamentale per identificare i punti critici di controllo, la sua natura qualitativa limita la sua capacità di affrontare il controllo dei pericoli a livello globale e le strategie di riduzione del rischio. Questa limitazione ha guidato lo sviluppo di strumenti sofisticati di valutazione del rischio che integrano modelli matematici, dati epidemiologici e analisi probabilistiche per fornire stime quantitative del rischio.

L’approccio dell’EFSA alla classificazione del rischio

Il Panel sui Pericoli Biologici (BIOHAZ) dell’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (European Food Safety Authority, EFSA) ha sviluppato un quadro completo per valutare gli strumenti di classificazione del rischio nella valutazione della sicurezza alimentare. Nel suo Parere Scientifico del 2015, il panel ha identificato e valutato l’efficacia di otto strumenti per la classificazione del rischio dei pericoli biologici negli alimenti utilizzando due casi di studio (EFSA BIOHAZ Panel, 2015). La valutazione EFSA ha rivelato differenze significative nelle prestazioni dei diversi strumenti, in relazione a:

metriche del rischio. Le misure specifiche utilizzate per quantificare il rischio;
requisiti dei dati. Da input qualitativi minimi a basi di dati quantitative estese;
approccio alla classificazione. Punteggio ordinale – cioè assegnazione di valori a variabili qualitative o semi-quantitative (es. basso, medio, alto), ordinate secondo un criterio di gravità o probabilità – versus modellazione probabilistica;
tipo di modello. Approcci deterministici versus stocastici;
variabili del modello. I fattori considerati nel calcolo del rischio;
integrazione dei dati. Metodi per combinare diversi tipi di informazioni.

Gli approcci stocastici nella valutazione del rischio di sicurezza alimentare utilizzano distribuzioni di probabilità per modellare l’incertezza e la variabilità in fattori come i livelli di contaminazione, l’esposizione e il comportamento dei consumatori. Questo consente stime del rischio più realistiche e informative rispetto ai metodi deterministici.

Il panel EFSA ha concluso che i modelli quantitativi stocastici rappresentano l’approccio più affidabile per la classificazione del rischio, a condizione che i parametri di input siano adeguatamente caratterizzati. Il panel BIOHAZ ha infatti osservato che gli approcci basati su punteggi ordinali, tipici dei modelli semi-quantitativi, tendono a generare classificazioni più soggette a errore rispetto ai modelli deterministici. I quali, tuttavia, trascurando la variabilità, possono anch’essi condurre a errori nella stima del rischio.

È importante notare che FDA-iRISK è stato identificato come lo strumento più appropriato per la classificazione del rischio dei pericoli microbiologici, con la raccomandazione di usare il toolkit Burden of Communicable Diseases in Europe (BCoDE) in combinazione con gli output di FDA-iRISK o come strumento top-down per classificare i patogeni (EFSA BIOHAZ Panel, 2015).

L’approccio quantitativo della FDA: FDA-iRISK

FDA-iRISK è stato sviluppato dalla Food and Drug Administration (FDA) statunitense come un sistema completo di valutazione quantitativa del rischio disponibile sul web per rispondere alla necessità di approcci basati su evidenza, trasparenza e rigore per stimare e confrontare il rischio di malattie di origine alimentare da pericoli microbici e chimici e l’impatto sulla salute pubblica degli interventi (Chen et al., 2013). Questo strumento evoluto – che rappresenta l’apice delle capacità di valutazione quantitativa del rischio – si caratterizza come segue.

Caratteristiche principali

tecniche di simulazione Monte Carlo, basate su estrazioni casuali, permettono di simulare la variabilità e l’incertezza di un sistema complesso. In ambito di sicurezza alimentare, consentono di stimare il rischio modellando scenari realistici attraverso distribuzioni di probabilità, anziché ricorrere a valori fissi,
un modello di riferimento completo che consente agli utenti di valutare, confrontare e classificare i rischi associati a specifiche combinazioni alimento-pericolo, lungo tutte le fasi della filiera alimentare: dalla produzione primaria alla trasformazione e lavorazione, fino alla distribuzione al dettaglio e al consumo finale
l’analisi degli interventi fornisce la capacità di stimare e confrontare l’impatto delle misure di controllo sul rischio per la salute pubblica;
indicatori del carico di malattia integrano gli Anni di Vita Aggiustati per la Disabilità (Disability-Adjusted Life Years, DALY) per quantificare l’impatto complessivo sulla salute.

Requisiti dei dati

Lo strumento FDA-iRISK richiede un’ampia gamma di dati in ingresso relativi a sette componenti, come evidenziato da Chen et al. (2013):

caratteristiche degli alimenti;
proprietà dei pericoli;
dati demografici della popolazione;
modelli di processo (percorsi dalla fattoria alla tavola);
modelli di consumo;
relazioni dose-risposta;
misure del carico di salute.

FDA-iRISK è progettato per essere uno strumento altamente accessibile che consente ai valutatori del rischio di costruire, valutare e confrontare scenari pericolo/alimento che possono coinvolgere più pericoli (sia microbiologici che chimici), alimenti, processi e popolazioni (FDA, 2023).

Il punto di forza dello strumento risiede nella sua capacità di fornire output probabilistici che tengono conto della variabilità e dell’incertezza. Questa complessità, d’altra parte, postula la disponibilità di dati estesi e competenze tecniche altamente specializzate.

Metodologia

Progettazione e approccio dello studio

Bevilacqua e colleghi (2023) hanno impiegato un approccio metodologico integrato che combina revisione della letteratura, analisi comparativa e casi di studio pratici per valutare gli strumenti di valutazione del rischio. La metodologia di ricerca ha compreso tre elementi principali:

analisi approfondita dei principi fondamentali alla base della valutazione del rischio;
valutazione comparativa degli otto strumenti di classificazione del rischio identificati dal Panel EFSA BIOHAZ; e
applicazione empirica di Risk Ranger attraverso tre distinte combinazioni alimento-patogeno.

Quadro di valutazione del rischio

Lo studio ha adottato il quadro di riferimento di Valutazione del Rischio Microbiologico (MRA) in quattro fasi, stabilito dalle linee guida FAO/WHO (MRA 36), che comprende:

Identificazione del pericolo. Identificazione sistematica dei patogeni capaci di sopravvivere negli alimenti target e causare effetti avversi sulla salute. Questa fase ha compreso l’analisi delle proprietà della matrice alimentare (composizione, fattori intrinseci ed estrinseci), storia tecnologica e fisiologia del patogeno;
Caratterizzazione del pericolo. Valutazione qualitativa e quantitativa della gravità degli effetti del patogeno, considerando la natura della malattia (febbre, diarrea, complicazioni neurologiche), dose infettiva, percorsi della malattia, suscettibilità dell’ospite e dati epidemiologici;
Valutazione dell’esposizione. Determinazione dei livelli di patogeno o tossina negli alimenti al consumo, tenendo conto dei percorsi di contaminazione, degli impatti della lavorazione e dei modelli di consumo;
Caratterizzazione del rischio. Integrazione delle fasi precedenti per produrre valutazioni qualitative e/o quantitative del rischio attraverso algoritmi e strumenti di modellazione.

Metodologia Risk Ranger

Lo strumento Risk Ranger, sviluppato dall’Università della Tasmania, impiega un approccio semi-quantitativo che richiede ai valutatori di rispondere a undici domande raggruppate in tre categorie, come delineato di seguito.

Suscettibilità e gravità

gravità del pericolo (grave, moderata, lieve);
suscettibilità della popolazione (generale a gruppi vulnerabili specifici).

Probabilità di esposizione

frequenza di consumo (variazioni da giornaliere ad annuali);
proporzione della popolazione che consuma il prodotto (% di intervalli);
dimensione della popolazione che consuma (input numerico).

Probabilità di dose infettiva

probabilità di contaminazione del prodotto grezzo (dallo 0,01% al teorico 100%);
effetti della lavorazione sui livelli di pericolo;
potenziale di ricontaminazione post-lavorazione;
efficacia del controllo post-lavorazione;
incrementi del livello di contaminazione;
effetti della preparazione prima del consumo.

Lo strumento converte le risposte qualitative in valori numerici utilizzando algoritmi proprietari, i quali generano quattro output chiave:

classificazione del rischio (scala 0-100);
probabilità di malattia per consumatore su base giornaliera;
totale delle malattie previste su base annuale;
rischio comparativo nella popolazione.

Implementazione dei casi di studio

Tre combinazioni patogeno-alimento sono state analizzate, da Bevilacqua e colleghi (2023), utilizzando parametri coerenti basati sui dati della popolazione italiana (60 milioni) e sui modelli di consumo internazionali:

Listeria monocytogenes in lattuga pronta per l’uso;
Escherichia coli in insalata di pollo;
Staphylococcus aureus in pasta fresca all’uovo.

Un’analisi comparativa aggiuntiva ha esaminato più patogeni (Campylobacter spp., E. coli O157:H7, Salmonella sp.) nell’insalata di pollo, per dimostrare le capacità dello strumento nella valutazione comparativa del rischio.

Implementazione pratica di Risk Ranger

Guida all’implementazione

L’implementazione pratica di Risk Ranger segue un approccio sistematico che i professionisti della sicurezza alimentare possono applicare nei contesti industriali con relativa facilità. Basandosi sulle linee guida FAO, Risk Ranger aiuta a focalizzare l’attenzione degli utenti sull’interazione dei fattori che contribuiscono alle malattie di origine alimentare e può venire utilizzato per esplorare l’effetto di diverse strategie di riduzione del rischio (FAO, 2023).

Preparazione iniziale

Accedere allo strumento tramite il sito web FAO.
Assemblare il gruppo di valutazione del rischio, incluso il personale dell’assicurazione qualità, i responsabili di produzione e gli specialisti della sicurezza alimentare.
Raccogliere i dati di base sulla prevalenza dei patogeni, le condizioni di lavorazione e i modelli di consumo.

Inserimento sistematico dei dati

Domande 1-2. Valutare gravità del pericolo e suscettibilità della popolazione:

considerare i requisiti di intervento medico in relazione al pericolo;
identificare i gruppi vulnerabili (giovani, anziani, donne in gravidanza, immunocompromessi).

Domande 3-5. Valutare probabilità di esposizione:

identificare i modelli di frequenza di consumo;
stimare le percentuali di copertura della popolazione;
inserire dati accurati sulla dimensione della popolazione.

Domande 6-11. Determinare probabilità di dose infettiva:

valutare i tassi di contaminazione nelle materie prime;
valutare l’efficacia della lavorazione (riduzioni logaritmiche);
considerare i rischi di contaminazione post-lavorazione;
valutare l’efficacia del sistema di controllo.

Interpretazione dei dati

Il valore ‘Risk Ranking’ è una misura semplificata del rischio relativo utilizzando una scala logaritmica tra 0 e 100, ove 100 rappresenta il (teorico) worst scenario in cui ogni membro della popolazione assume ogni giorno un pasto che contiene una dose letale (Food Safety Portal, 2023):

classificazione del rischio 0-30. Rischio basso → sufficiente il monitoraggio di routine;
classificazione del rischio 31-60. Rischio moderato → raccomandati controlli rafforzati;
classificazione del rischio 61-100. Rischio alto → intervento immediato richiesto.

Analisi degli scenari

Lo strumento consente scenari ‘what-if‘ (‘se succedesse che…’), per valutare le strategie di intervento:

modificare i parametri di lavorazione per valutare l’impatto sulla riduzione del rischio;
valutare diversi gruppi di popolazione per identificare segmenti vulnerabili;
confrontare più combinazioni patogeno-alimento per rivedere le priorità.

Integrazione con i sistemi di sicurezza alimentare esistenti

Risk Ranger complementa i quadri di sicurezza alimentare esistenti, piuttosto che sostituirli:

integrazione HACCP. Gli output di Risk Ranger possono essere utilizzati per convalidare la selezione dei CCP e i limiti critici;
allineamento ISO 22000. Le classificazioni del rischio possono essere incluse nei Programmi operativi dei Pre-Requisiti (oPRP);
conformità normativa. I documenti di valutazione del rischio possono supportare audit e richieste di autorizzazione, certificati pubblici e certificazioni private;
gestione della sicurezza alimentare (nota dell’autore). Un’analisi del rischio semi-quantitativa completa e basata sull’evidenza può fornire una base solida per le decisioni di gestione della sicurezza alimentare. Vale a dire, se e quali azioni correttive adottare.

Sfide comuni di implementazione e soluzioni

Incertezza dei dati → soluzioni:

utilizzare stime conservative e documentare in modo trasparente le ipotesi su cui esse si basano;
condurre analisi di sensibilità variando i parametri caratterizzati da incertezza per valutarne l’influenza sui risultati

Soggettività negli input qualitativi → soluzioni:

soluzione → stabilire procedure operative standard per la selezione delle risposte (all’interno delle procedure di gestione della sicurezza alimentare, nota dell’autore);
utilizzare panel di esperti (anche con il supporto di esperti esterni, nota dell’autore) per raggiungere un consenso su questioni ambigue.

Interpretazione dei risultati → soluzioni:

sviluppare linee guida interne che collegano le classificazioni del rischio ad azioni specifiche (ciò che costituisce la base di solide procedure di gestione della sicurezza alimentare, nota dell’autore);
sviluppare strumenti di visualizzazione interattiva dei dati a supporto della comunicazione strategica con i decisori nell’ambito dell’organizzazione. Nonché per condividere l’analisi del rischio con le autorità competenti, in caso di incidenti di sicurezza alimentare, aggiunge chi scrive.

Risultati e discussione

Risultati della classificazione del rischio

L’applicazione di Risk Ranger nello studio di Bevilacqua et al. (2023) ha prodotto classificazioni del rischio distinte che riflettevano l’interazione complessa tra caratteristiche del patogeno, proprietà degli alimenti e condizioni di lavorazione. Listeria monocytogenes nella lattuga ha raggiunto la classificazione del rischio più alta (59), indicando un livello di rischio significativo che richiede misure di controllo immediate. Questa classificazione elevata è derivata da più fattori: la natura psicrotrofa del patogeno che rende inefficace la refrigerazione, l’assenza di lavorazione termica per la lattuga pronta al consumo e la vulnerabilità alla listeriosi di specifici gruppi di popolazione (YOPI – young, old, pregnant and immunocompromised).

Al contrario, sia E. coli nell’insalata di pollo che S. aureus nella pasta fresca all’uovo hanno generato classificazioni del rischio inferiori (40), suggerendo livelli di rischio moderati che richiedono misure preventive. Le classificazioni più basse per queste combinazioni riflettevano gli effetti mitiganti della lavorazione termica durante la preparazione (sebbene le enterotossine di S. aureus siano termostabili). La probabilità di malattia per consumatore per giorno variava da 2,50 × 10⁻⁶ per L. monocytogenes/lattuga a 4,27 × 10⁻⁷ per entrambe le combinazioni E. coli/insalata di pollo e S. aureus/pasta.

Analisi comparativa dei patogeni

L’analisi estesa della contaminazione dell’insalata di pollo ha rivelato variazioni significative nei profili di rischio attraverso diversi patogeni. Campylobacter spp. ed E. coli O157:H7 hanno entrambi generato classificazioni del rischio di 52, mentre Salmonella sp. ha prodotto una classificazione di 40. I valori di rischio comparativo variavano da 3,21 × 10⁻⁹ a 3,21 × 10⁻¹¹, identificando Campylobacter spp. e E. coli O157:H7 come i fattori limitanti per la sicurezza dell’insalata di pollo. Questi risultati si allineano con i dati epidemiologici che indicano tassi di ospedalizzazione più elevati e gravità della malattia per questi patogeni rispetto alle tipiche infezioni da Salmonella.

Confronto e valutazione degli strumenti

La valutazione completa degli strumenti di valutazione del rischio ha rivelato vantaggi e limitazioni distinti, attraverso approcci diversi:

gli alberi decisionali si sono distinti per semplicità e adattabilità, a fronte però di una marcata soggettività — che, a giudizio di chi scrive, può tradursi in interpretazioni divergenti da parte di interlocutori esterni, quali le autorità di controllo — e della loro non comparabilità con i metodi quantitativi
FDA-iRisk ha fornito analisi quantitative sofisticate, incorporando simulazioni Monte Carlo e calcoli DALY. Richiedendo tuttavia input di dati estesi e competenze tecniche superiori alle capacità della maggior parte delle aziende alimentari;
Risk Ranger è emerso come il compromesso ottimale, poiché in grado di offrire output quantitativi significativi mantenendo l’accessibilità per utenti relativamente non esperti. Il sistema di comunicazione dello strumento, a semaforo (verde, giallo, rosso), facilita la comprensione delle parti interessate, mentre i suoi output statistici consentono il processo decisionale basato sull’evidenza. Tuttavia, le limitazioni includono l’incapacità di valutare l’incertezza, la presenza di scenari matematicamente impossibili (0% e 100% di rischio) e la granularità limitata delle scelte su alcuni parametri.

Implicazioni pratiche

I risultati dello studio hanno profonde implicazioni per la gestione della sicurezza alimentare in contesti industriali:

l’accessibilità di Risk Ranger consente alle piccole e medie industrie alimentari di condurre valutazioni avanzate del rischio senza dover affrontare investimenti straordinari in consulenza e personale specializzato;
la capacità dello strumento di simulare vari scenari consente ai gestori del rischio di valutare l’efficacia di diverse strategie di intervento prima dell’implementazione, ottimizzando l’allocazione delle risorse e massimizzando i risultati della sicurezza alimentare.

I casi di studio dimostrano come variazioni apparentemente minori nelle condizioni di lavorazione o nelle caratteristiche del patogeno possano avere un impatto significativo sui livelli di rischio. Ad esempio:

la natura psicrotrofa di L. monocytogenes (cioè la sua capacità di crescere a basse temperature) altera fondamentalmente il profilo di rischio per i prodotti refrigerati, mentre
la termostabilità delle enterotossine stafilococciche necessita strategie focalizzate sulla prevenzione piuttosto che fare affidamento sulla lavorazione termica.

Risultati principali

La ricerca di Bevilacqua ha generato diversi risultati significativi con applicazioni dirette per gli operatori dell’industria alimentare:

Validazione degli approcci semi-quantitativi. Lo studio ha dimostrato che strumenti semi-quantitativi come Risk Ranger possono fornire valutazioni del rischio scientificamente robuste rimanendo accessibili agli utenti non specialisti, colmando il divario tra ricerca accademica e applicazione industriale;
Profili di rischio specifici per patogeno. L’analisi comparativa ha rivelato gerarchie di rischio specifiche per patogeno, con L. monocytogenes che presenta il rischio più alto nei prodotti pronti al consumo, mentre Campylobacter spp. e E. coli O157:H7 sono emersi come preoccupazioni primarie per i prodotti avicoli;
Quantificazione dell’impatto della lavorazione. La ricerca ha quantificato come diverse fasi di lavorazione influenzino i livelli di rischio finali, dimostrando che la lavorazione termica tipicamente riduce le classificazioni del rischio del 19-32%, mentre la contaminazione post-lavorazione può aumentare il rischio di magnitudini simili;
Considerazioni specifiche per popolazione. Lo studio ha evidenziato come i fattori di suscettibilità della popolazione possano elevare le classificazioni del rischio del 15-25%, enfatizzando l’importanza di considerare i gruppi vulnerabili nei protocolli di valutazione del rischio;
Quadro di comunicazione. Lo sviluppo di un quadro chiaro di comunicazione del rischio utilizzando indicatori visivi e output statistici facilita il coinvolgimento delle parti interessate e la conformità normativa.

Conclusioni

L’analisi di Bevilacqua et al. (2023) sottolinea l’importanza critica della valutazione sistematica del rischio microbiologico nella gestione della sicurezza alimentare. La ricerca dimostra conclusivamente che Risk Ranger rappresenta uno strumento ottimale per le procedure dell’industria alimentare, bilanciando il rigore scientifico con l’accessibilità pratica. L’approccio semi-quantitativo consente di basare il processo decisionale sull’evidenza, pur riconoscendo i limiti dei dati che attengono agli ambienti di produzione alimentare del mondo reale.

I risultati dello studio evidenziano come una gestione del rischio efficace debba tenere conto della complessa interazione tra molteplici fattori, incluse le caratteristiche del patogeno, le proprietà della matrice alimentare, le condizioni di lavorazione e i dati demografici della popolazione. I casi di studio evidenziano che l’interazione tra questi fattori genera profili di rischio distintivi per ogni combinazione alimento-patogeno, rendendo necessarie strategie di intervento su misura piuttosto che soluzioni generiche.

Gli sviluppi futuri dovrebbero focalizzarsi sul miglioramento delle capacità di Risk Ranger attraverso l’integrazione con database di microbiologia predittiva, l’espansione delle scelte dei parametri e l’incorporazione dell’analisi dell’incertezza. Il potenziale dello strumento come piattaforma educativa per la formazione dei professionisti della sicurezza alimentare rimane largamente inutilizzato, presentando opportunità per la collaborazione accademico-industriale.

L’uso sistematico di strumenti adeguati di valutazione del rischio può ridurre in misura significativa le tossinfezioni alimentari. In un contesto alimentare globale sempre più complesso, strumenti accessibili e avanzati come Risk Ranger risultano essenziali per ottimizzare la produzione alimentare e tutelare la salute pubblica.

Dario Dongo

Riferimenti

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