LM-Mikrobio

LM-Mikro-Bio-ZHAW

LM-Mikro-Bio-ZHAW

Matthias Schnöring
Lernen

Matthias Schnöring
Diese Lernkarten behandeln mikrobiologische Aspekte von Lebensmitteln auf Universitätsniveau. Sie konzentrieren sich auf Verderb, Kontamination und Keimvermehrung, insbesondere bei Fleisch, Eiern und Milch. Die Karteikarten erklären auch die Rolle von Schimmelpilzen, Viren und Bakterien sowie Methoden zur Bekämpfung von Salmonellen. Ideal für Studierende der Biologie, die sich mit Lebensmittelhygiene und Mikrobiologie vertraut machen möchten.
Karten
57
Lernende
11
Sprache
Deutsch
Kategorie
Biologie
Stufe
Universität
Erstellt / Aktualisiert
09.06.2016 / 15.09.2023

Lernkarten

Typische Fäkalindikatoren

Escherichia coli -Enterobacteriaceae -Enterokokken (Streptococcus fäcalis) -Coliforme (bauen Lactose ab) -Fäkal-Coliforme (bauen Lactose ab)

Typische Fäkalindikatoren

-Escherichia coli 

-Enterobacteriaceae 

-Enterokokken (Streptococcus fäcalis) 

-Coliforme (bauen Lactose ab) 

-Fäkal-Coliforme (bauen Lactose ab)

Allgemeine Anforderungen an den Indikatororganismen

-Leicht und schnell nachweisbar 

-Leicht unterscheidbar von der restlichen MO-Flora 

-Enge, konstante Beziehung zum pathogenen Keim 

-Gesicherter Nachweis bei Anwesenheit des pathogenen Keims 

-Guter Zusammenhang der Konzentration des Indikatorkeims mit der Konzentration des pathogenen Keims 

-Gleiche Nährstoffansprüche und Vermehrungsrate wie der pathogene Keim 

-Gleiche oder geringere Absterberate als der pathogene Keim 

-Wenn pathogener Keim abwesend ist: Kein Nachweis (oder nur tiefe Konzentrationen) des  Indikatororganismus  

Voraussetzungen für LM-Erkrankungen allgemein

-Kontamination des LM 

-Überleben des Keims im LM 

-Vermehrung des Keims im LM  -Infektionsdosis 

-Vermehrung des Keims im Darm 

-Toxinbildung (im LM oder im Darm) 

-Risikogruppe YOPI  (Young, Old, Pregnant, Immunodepressed)

Zu was kann es durch die Anweesenheit von MO in LM kommen?

-Lebensmittelverderb 

-Erkrankungen durch das LM (pathogene MO) 

-Positive Veränderungen durch Fermentation

Spezifische Anforderungen an Fäkalindikatoren

-Kommen natürlicherweise im Darm der Menschen vor 

-Kommen in hohen Konzentrationen im Darm vor 

-Überleben gut ausserhalb des Darmes: Der Keim darf nicht sensibel sein und im LM sofort absterben 

-Schneller, einfacher und sicherer Nachweis (BSP: Salmonellennachweis ist aufwändig und geht viel länger)

Wann wird auf E. Coli getestet?

und wieso ?

Untersuchte LM:

Wird bei rohen, nicht getrockneten, nicht thermisch behandelten LM getestet. 

Hinweis auf: 

Ein positiver Nachweis zeigt auf eine Kontamination des LM durch Fäkalien. Dies ist ein   Indiz für eine mögliche Anwesenheit von pathogenen Darmbakterien (z.B. Salmonella).

Was sagt ein befall von B. cereus aus?

Untersuchte LM:

Hitzebehandelte LM (z.B. Fertiggerichte, Säuglingsnahrung), Gewürze 


Hinweis auf: 

Ungenügende Hitzebehandlung

Was wird auf Pseudomonas aeruginosa getestet?

Untersuchte LM: 

Trinkwasser, abgefüllt in Flaschen oder Behälter 


Hinweis auf: 

Infektion eines Mitarbeiters bei der Herstellung / Abfüllung

Warum ist ein tiefer Wert von Aeroben mesophilen Keimen nicht generell ein gutes Zeichen?

Tiefe Konzentrationen aerober mesophiler Keime sind jedoch nicht unbedingt ein Zeichen für eine gute mikrobiologische Qualität. Grund: Bei thermisch behandelte Produkte werden die aeroben mesophilen Keime abgetötet. Dies bedeutet jedoch nicht, dass keine pathogene Keime oder Toxine im LM enthalten sind. Zusätzliche Untersuchungen müssen gemacht werden. 
 

Warum ist Campylobacter jejuni nicht in der HyV?

BSP Campylobacter jejuni Campylobacter jejuni ist aus folgenden Gründen nicht in der Hygieneverordnung vorhanden: Wenn es in der HyV vorhanden wäre, müsste die Industrie entsprechende Nachweistests machen, was sehr teuer wäre. Da Campylobacter jejuni z.B. bei Poulet sehr oft enthalten ist, gäbe es enorm viel Produkte, die entsorgt werden müssten. Campylobacteriosen sind praktisch immer Einzelfälle, aufgrund unsachgemässer Verarbeitung beim Konsument (z.B. nicht durchgebratenes Poulet).

Was ist der Unterschied zwischen Lebensmittelsicherheitskriterien und Prozesshygienekriterien?

Lebensmittelsicherheitskriterien werden für die Akzeptabilität eines Produktes festgelegt, das sich während der Haltbarkeitsdauer im Handel befindet

Anhang 1 HyV: Grenzwerte Anhang 2 HyV: Toleranzwerte

Prozesshygienekriterien werden für die Akzeptabilität des Herstellungsprozesses festgelegt. Werden sie überschritten, müssen erforderlichen Korrekturmassnahmen zur Sicherstellung der Prozesshygiene stattfinden. Prozesshygienekriterien gelten nicht für sich im Handel befindliche Produkte. 

Anhang 3 HyV: Toleranzwerte

 

 

Welche Erkrankungen können Schimmelpilze auslösen?

Allergische Reaktion (Mykoallergie)

Infektionen (Mykose)

Toxische Reaktion (Mykotoxikose)

Pilzvergiftungen vom Verzehr von giftigen Pilzen (Myzetismen

Wie kann ein LM Mykotoxine enthalten, ohne dabei Schimmelpilze zu beinhaltne?

BSP 1: Ein Produkt kann Mykotoxine beinhalten, ohne dabei Schimmelpilze zu beinhalten. -Mykotoxine in der Milch durch den Carry-Over Effekt.

BSP 2: Ein Produkt kann Schimmelpilze beinhalten, ohne dabei Mykotoxine zu beinhalten. -Käse kann als Starterkultur Penicillium camemberti beinhalten, der keine Mykotoxine bildet.

Was ist die Ursache von Mykotoxinen in LM

Direkte Verschimmelung vom Lebensmittel durch Spontanflora (BSP: Brotschimmel)

Verarbeitung von mykotoxinhaltiges Rohmaterial (BSP: Apfel für Apfelsaft)

Carry-Over: Mykotoxinbelastetes Futtermittel Tier Produkt (BSP: Milch)

Einsatz von Mykotoxinbildenden Schimmelpilzen bei der Herstellung von Pilz-fermentierten Produkten als Fehler (BSP: Afrikanische oder asiatische Produkte

Welche Schimmelpilze bilden Aflatoxine?

Aspergillus flavus

Aspergillus parasiticus

Weitere Aspergillus Arten

Wie sieht der Wachstumsbereich für Toxinbildende Schimmelpilze aus?

Temperatur, ph, aW,O2

Temperatur: ca. 25-40°C

pH-Wert: 2-9 (sehr breit!)

aw-Wert: Über 0.95, jedoch bis über 0.78 möglich (Xerophil)

O2:  -Hemmung von Toxinbildung erst bei Sauerstoffausschluss (unter 0.1%).  -Verzögerung der Aflatoxinbildung bei niedriger Sauerstoffkonzentration (ab CO2 Konzentrationen von 20%). Dies hat jedoch kein Einfluss auf die Vermehrung des Pilzes.

kann man Aflatoxine Inaktivieren? Wenn ja, wie?

Praktisch keine technologische Inaktivierung möglich (Aflatoxine sind extrem hitzestabil)

Keine Inaktivierung beim Backen und Pasteurisieren

Inaktivierung erst beim Autoklavieren oder Rösten (je nach Produkt nicht immer möglich)

Prophylaxe: Auslesen und sortieren der LM

Welche LM sind vor allem von Aflatoxinen betroffen?

 

Der natürliche Standort von A. flavus und A. parasiticus ist der Erdboden.

Nüsse (Erdnüsse, Mandeln usw.)

Getreide (Weizen, Reis, Mais usw.)

Milch und Milchprodukte (durch carry-over)

 

Weniger gefährdet: Rohschinken, Rohwürste, Marmelade, Konfitüre

Leber

Backwaren und Brot

Gewürze

Nenne drei wichtige Arte von Patulin bildenden Schimmelpilzen?

Penicillium expansum

Penicillium patulum

Byssochlamis nivea

Was ist der Wachstumsbereich von Patulin?

Temperatur, pH, aW, O2

Temperatur: ca. 20-25°C, jedoch bis -1°C möglich

pH-Wert: 3-6.5, bei Backwaren bis 8.6

aw-Wert: Über 0.84

O2:  Hemmung von Toxinbildung erst bei Sauerstoffausschluss (CA-Lagerung)

Betroffenen LM von Patulin?

Konfitüren (v.a. Produkte mit weniger als 50% Zuckeranteil: Diät-Konfi, Vielfrucht-Konfi. Diese haben einen höheren aw-Wert).

Praktisch alle Obstarten, v.a. Kernobst (Pfirsiche, Aprikosen, Kirschen, Beeren)

Patulin diffundiert ins „gesunde“ Gewebe von Früchten (Birnen, Äpfel)

Fruchtsäfte

Tomaten

Backwaren

Verhütung vor Kontamination und Mykotoxinbildung

Einsatz von Fungizide auf dem Feld

Fungizide Nachbehandlung in Tauchbädern nach der Ernte

Konsequente Kühl- und Gefrierlagerung

Rasche Trocknung des Getreides 

Wie können Mykotoxine entfert werden?

Mykotoxine sind sehr hitzeresistent und resistent gegen chemische und physikalische Verfahren. Deshalb ist eine nachträgliche Inaktivierung fast unmöglich. Falls ein Verfahren zur nachträglichen Inaktivierung angewendet wird, muss folgendes beachtet werden:

Der grösste Teil der Toxine muss entfernt werden

Kostengünstiges, effizientes, wirtschaftliches Verfahren (sonst wird Produkt zu teuer)

Keine sensorischen und ernährungsphysiologischen Veränderungen durch das Verfahren

Keine Entstehung von Giftstoffe durch das Verfahren

Physikalische Verfahren zur Eliminierung von vorhandenen Mykotoxinen

Sortieren (Erdnüsse, Obst)

Ausschneiden (bei Äpfel. Vorsicht: Diffusion vom Gift)

Auspressen (bei Ölsaaten. 80-95% der Toxine bleiben im Presskuchen)

Adsorption (mit Bentonit-Erde)

Filtration (mit Aktivkohlefilter)

Erhitzen (Inaktivierung nur bei sehr hohen Temperaturen, z.B. beim Rösten)

Bestrahlen (Inaktivierung nur bei hohen Dosen)

Extraktion (mit Wasser; bei Käse, Mais) 

Chemische Verfahren zur Eliminierung von vorhandenen Mykotoxinen

Oxidationsmitteln (nie im LM, höchstens bei Futtermittel. H2O2, O3, Cl2)

Säuren

Alkalien (NH3)

Schwefeldioxid

Technologische Parameter von Prionen, (Vieren)?

Prionen sind extrem Hitzeresistent

Autoklavierung (20min bei 121°C) reicht nicht aus

Mindestens 60min bei 134°C nötig, um zu inaktivieren

Proteasen können Prione nicht abbauen 

Übertragungswege von Viren auf LM

Fäkal-orale Übertragung (über Hände, verschmutztes Wasser, Arbeitsoberflächen)

Viren werden bei Erbrechen oder Durchfall in hoher Konzentration ausgeschieden und übertragen

Übertragung über aerosol

Einmal im LM angekommen, sind die Viren sehr stabil und überleben lange Zeit.

10-100 Virionen in einem LM reichen für die Infizierung aus. 

Weshalb lassen sich Viren so schlecht aus den Lebensmitteln eliminieren?

Generell ist eine Pasteurisierung gut geeignet, um Viren zu zerstören. Gelangen die Viren aber erst nach einer Thermisierung in ein LM (oder in LM, die nicht hitzebehandelt werden), so sind sie dort i.d.R. sehr stabil und behalten ihre Infektiösität lange bei. Ausserdem liegen sie in sehr hoher Anzahl vor und verbreiten sich leicht.  

Wie steckt man sich mit Hepatitis A- Vieren an?

Kontaminiertes Trinkwasser -Kontaminierte Gemüse / Früchte -Muscheln -Austern

Der Mensch ist das natürliche Reservoir (häufig ohne Symptome).  
Die Krankheit ist gut heilbar und es gibt Impfstoffe. 
Die Viren verursachen Hepatitis A = Leberentzündung (Übelkeit, Erbrechen, Fieber, Gelbsucht).

Wie kann man sich mit dem Noro Virus anstecken?

Muscheln, Himbeeren, Erdbeeren, Gefrorenes Obst

Betroffen sind nicht nur YOPI, sondern auch gesunde Personen.  
Es ist keine Impfung möglich.  
Krankheit verläuft gutartig, jedoch heftig. Die Viren verursachen plötzliche extreme Brechdurchfälle.

Ein Linienmitarbeiter Ihres Betriebes zeigt plötzlich während der Produktion alle Symptome einer akuten Norovirusinfektion. Welche Massnahmen leiten Sie als QS-Verantwortlichen ein? Notieren und begründen Sie die Weisungen, die Sie Ihren Mitarbeitenden (welchen?) geben, stichpunktartig.

Die folgenden Schritte finden wenn möglich gleichzeitig statt.

Mitarbeiter mit Symptomen isolieren

Maschinen und Produktion stoppen

Personen im Betrieb informieren, um weitere Ansteckungen zu vermeiden

Identifikation der Personen, die dem Risiko einer Infektion ausgesetzt wurden. BSP: Angehörige, Besucher, Mitarbeiter usw.

Reinigung und Umgebungsdesinfektion (BSP: Arbeitsplätze desinfizieren): Erbrochenes und Durchfall muss gründlich entfernt werden und desinfiziert werden.

Benutzen von Einweghandschuhen, Überschürze und Tragen eines Mund-Nasenschutzes, wenn Mitarbeiter erbrechen Hände gründlich desinfizieren

Mitarbeiter nach Hause schicken (Personen schützen)

Kleider sammeln und sterilisieren

Türen/Räume anschreiben: „Gefahr auf Norovirus“

Rückruf der Artikel (wenn möglich und nicht bereits verkauft)

Stichproben der Chargen nehmen, damit diese auf Noroviren getestet werden können. Je nach Produkt könnte eine saubere Charge dennoch verkauft werden wenn keine Noroviren drin sind.

Weshalb ist Fleisch so anfällig auf mikrobiellen Verderb?

1. Produkteigene Keime

Durch die Schlachtung, beim Zerlegen und Herausnehmen des Darms und beim Waschen werden die Mikroorganismen überall verteilt. Es findet also eine Kontamination statt. 

2. Fleischbeschaffenheit

Fleisch ist von der Zusammensetzung her ideal für mikrobiellen Verderb: Hoher aW-Wert (0.98-0.99), hoher Proteinanteil, Kohlenhydrate als Nahrung vorhanden (Glykogen, Glucose usw.), lösliche Stickstoffhaltige Komponenten vorhanden (Aminosäuren usw.). Ausserdem sind ausser Milchsäure keine antimikrobielle Stoffe auf dem Fleisch vorhanden.

3. Milieubedingungen: Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Gasatmosphäre

Was ist DFD Fleisch und wie wird es verarbeitet?

DFD-Fleisch (dark, firm and dry)

-Tiere sind vor der Schlachtung ermüdet

-Bewirkt ungenügende pH-Senkung

-Betrifft ca. 20% des Schweinefleischs

-Ergibt trockenes, zähes Fleisch

Kann gut für Wurstwaren benutzt werden (nicht gut für Frischfleisch)

Was ist PSE- Fleisch und wie wird es Verarbeitet?

PSE-Fleisch (pale, soft and exudative)

-Tiere sind vor der Schlachtung gestresst = hyperventilieren = Unterversorgung von O2 im Blut = Glykogen wird zur Milchsäure abgebaut (Glykolyse)

-Bewirkt zu starke Übersäuerung -Fleisch lässt Wasser aus, läuft aus

Kann gut für Trockenfleisch benutzt werden (nicht gut für Frischfleisch)

Was passiert im Körper eines geschlachteten Tiers?

Abwehrsystem hört auf zu funktionieren = ungestörte Vermehrung der MO im Gewebe

Der normale mikrobielle Verderb beginnt

Versorgung mit Vitaminen und Antioxidantien setzten aus = langsame Fettveränderungen (Ranzigkeit)

Die Körpertemperatur sinkt = Fette beginnen langsam zu verfestigen

Farbveränderung durch Umwandlung von Myoglobin zu Metmyoglobin

Was ist eine Scrombroid-Vergiftung?

Histamin-Vergiftung nach Verzehr von Fischen mit hohem Histamin-Anteil.

Histamin ist ein biogenes Amin (Abbauprodukt der MO, entsteht durch den Abbau von der Aminosäure Histidin, dient als Indikator für Verderb).

Verderbsflora:   Morganella-Arten, Enterobacteriaceae, Clostridium-Arten

Symptome:   Allergischen Reaktionen (Rötungen, Hitzewallungen, Kopfschmerzen, Erbrechen) Betroffene Lebensmittel: Histidinreiche Fische (Makrelen, Thunfisch, Sardellen, Sardinen)

Was ist PSP (Paralytic Shellfish Poisonig) und wie wird man infiziert?

Mytilotoxin-Vergiftung nach Verzehr von Muscheln.

Quelle des Toxins sind Dinoflagellaten (Protozoen), die durch die Muscheln als Nahrung aufgenommen werden.

Verderbsflora:   Dinoflagellaten (Protozoen)

Symptome:   Fieber, Taubheit der Finger, Atemlähmung, Sprachstörung, Tod durch Atemlähmung

Betroffene Lebensmittel: Muscheln (Hitzeinaktivierung sehr schwierig: 3-4 Stunden kochen)

Was ist das Ziel der Pökelung?

Konservierung

Umrötung: Stabilisierung der Fleischfarbe

Aromabildung

Positive Beeinflussung der Fleischbeschaffenheit

Salz: Entquellung des Fleisches, Austritt des Pökelsaftes

Aufgaben der Pöckelflora (je nach Produkt)

Nitrat-Reduktion: Fakultativ anaerobe Mikroorganismen (Mikrokokken, Staphylokokken)

Säuerung: Milchsäurebakterien (Lactobazillen, Streptokokken)

Aromabildung: Hefen, Streptomyceten

Aromabildung, Abtrocknung, gegen Fremdschimmel und Ranzigwerden: Schimmelpilze (Penicillium nalgiovensis)

Study