Lebensmittelbiotechnologie
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Mikrobielle Kontaminationen von Lebensmitteln Fachhochschule Flensburg Institut für Verfahrenstechnik Lebensmittelbiotechnologie Definition des Verderbs von Lebensmitteln Der Verderb von Lebensmitteln umfasst alle physikalischen, chemischen, biochemischen und mikrobiologischen Vorgänge, welche die Qualität eines Lebensmittels nachteilig beeinflussen können. Mikrobielle Kontaminationen von Lebensmitteln Fachhochschule Flensburg Institut für Verfahrenstechnik Lebensmittelbiotechnologie Voraussetzungen für mikrobiellen Lebenmittelverderb Anwesenheit von Verderbniserregern verfügbare Nährstoffe für Verderbniserreger günstige Lebensbedingungen genügend lange Lagerzeit Mikrobielle Kontaminationen von Lebensmitteln Fachhochschule Flensburg Institut für Verfahrenstechnik Kategorien der mikrobiologischen Verderbnisprozessen in Lebensmitteln Lebensmittel werden ungeniessbar durch Stoffwechselprodukte Pathogene Mikroorganismen reichern sich im Lebensmittel an Toxine werden im Lebensmittel gebildet Lebensmittelbiotechnologie Primäre und Sekundäre hygienische Risikofaktoren Fachhochschule Flensburg Institut für Verfahrenstechnik Lebensmittelbiotechnologie Primäre Risikofaktoren Sekundäre Risikofaktoren Organismen und chemische Stoffe, die bereits in den Rohprodukten vorhanden sind oder während der Verarbeitung in die Lebensmittel gelangen, sich im Produkt aber nicht vermehren oder anreichern. •Das Lebensmittel ist nur Transportmittel. •Keine Vermehrung •Befall sensorisch und analytisch meist nicht erkennbar •Bereits wenige Zellen von Organismen (100 - 1000) können eine Erkrankung auslösen Verursacht durch sogenannte lebensmittel-toxigene und pathogene Bakterien, die in relativ kleinen Mengen mit Lebensmitteln aufgenommen für den erwachsenen, gesunden Menschen meist unschädlich sind. Sie können sich bei unsachgemässem Umgang mit Lebensmitteln stark vermehren und lösen dann spezifische Erkrankungen aus. •Das Lebensmittel ist Bebrütungs- und Anreicherungsmedium Bakterielle Kontaminationen Fachhochschule Flensburg Institut für Verfahrenstechnik Lebensmittelbiotechnologie Lebenmittel-toxigene Bakterien: Bacillus cereus Clostridium botulinum Stapylococcus aureus Lebensmittel-toxiinfektiöse Bakterien: Clostridium perfringens Vibrio parahaemolyticus Enteropathogene E. Salmonella enteritidis Coli Vibrio cholerae Weitere lebensmittelrelevante Bakterien: Enterobacteriaceen Pseudomonaden Streptococcus faecalis Quellen von Kontaminationen Fachhochschule Flensburg Rohstoffe Anlagen Bedienpersonal Prozess Rekontaminationen Institut für Verfahrenstechnik Lebensmittelbiotechnologie Detektion von Kontaminationen - Klassische Methoden Fachhochschule Flensburg Institut für Verfahrenstechnik Klassische Mikrobiologie Plattengußverfahren Ausspateln Lebensmittelbiotechnologie Detektion von Kontaminationen - Moderne Methoden Fachhochschule Flensburg Institut für Verfahrenstechnik ATP Lebensmittelbiotechnologie PCR FISH Analysedauer 5 min ca. 6 - 8 h ca. 12 24 h Was wird gemessen? DNA in lebenden und toten Zellen RNA aus Enzymaktivität vorranigig in den Zellen lebenden Zellen freies und gebundenes ATP Direkte Fluoreszenz 30 min Messergebnis Hygienestatus halbquantitativ quantitativ quantitativ Zellzahlen 105 10 - 100 103 -104 103 - 104 Detektion von Kontaminationen - Beispiele Fachhochschule Flensburg Institut für Verfahrenstechnik Lebensmittelbiotechnologie Kontaminationen in Starterkulturen Problem: wenige Kontaminanten in einer Vielzahl von Nutzorganismen Lösung: 1) Anreicherung der Kontaminanten mit immunologischen Methoden 2) Markierung der Kontaminanten mit DNA-Sonden oder markierten Antikörpern 3) Markierung der Kontaminanten mit Lebend/Tot-Farbstoffen 4) Detektion der markierten Kontaminanten im Mikroskop oder Flow-Cytometer Detektion von Kontaminationen - Luftkeime Fachhochschule Flensburg Institut für Verfahrenstechnik Lebensmittelbiotechnologie Kontaminationen in Lagerhallen Problem: Kontaminanten in der Raumluft Klassische Methoden dauern sehr lange Lösung: 1) Filtrieren der Raumluft 2) 3) 4) Resuspendieren der Mikroorganismen in Fluoreszenzfarbstoff Filtrieren des Farbstoffes Detektion der markierten Kontaminanten im Mikroskop Detektion von Kontaminationen - Luftkeime Fachhochschule Flensburg Institut für Verfahrenstechnik Lebensmittelbiotechnologie Ansaugstutzen erster Membranfilter zweiter Membranfilter Vakuumpumpe Fluoreszenzfarbstoff Flüssigkeitspumpe Detektion von Kontaminationen - Beispiele Fachhochschule Flensburg Institut für Verfahrenstechnik Lebensmittelbiotechnologie Kontaminationen in Brauhefe Problem: Fremdhefe verändern die Gäreigenschaften der Brauhefe Lösung: 1) Brau- und Fremdhefen unterscheiden sich durch die Morphologie der Zellen 2) Lichtmikroskopische Untersuchung 3) Automatische Bildverarbeitung Brauhefe Fremdhefe
