Mikrobiologie

• Anfangskeimbelastung
• Einwirkungszeit (längere Einwirkungszeit = grösserer Desinfektionserfolg)
• Konzentration = Erhöhung der Abtötungsgeschwindigkeit (bei bestimmten Grenzkonzentration keine deutliche Wirkungssteigerung mehr)
• Temperaturerhöhung (abhängig von Desinfektionsmittelart)

• Desinfektionsmittel reagiert nicht nur mit Bestandteilen von Mikroorganismen, sondern auch mit organischen Schmutzresten = Entstehung von Eiweissverbindungen
• Dadurch starke Beeinträchtigung der Wirkung
• Vorgängige Reinigung ist wichtig → sonst wird ein Teil des Desinfektionsmittels verschwendet für Schmutzreste (beeinträchtigt die Wirkung)

Wirkungsmechanismen:

• Zerstörung der Zytoplasmamembran durch Herauslösen der Lipide
• Koagulation der Proteine
• Dehydration der Zelle

Wirkungsspektrum:

• Abtötung vegetativer Keime innert 1 Minute
• Inaktivierung von Viren in 30 – 60 Minuten
• Bakterielle Sporen werden jedoch nicht inaktiviert

Konzentrationsabhängigkeit:

• Gute Desinfektionswirkung bei Konzentration von 50 – 80% (70% bei trockenen Gegenstände, 80% bei nassen Gegenständen)
• Sehr hohe Konzentrationen (80 – 100%) haben eine schlechtere Wirkung, da sich die Zelle zu einer Kugel zusammen zieht und so nicht inaktiviert werden kann

Einsatz:

• Händedesinfektion
• Für demontierbare Anlageteile
• Flächen- oder Gerätedesinfektion

Nachteile:

• Hoher Preis
• Brennbarkeit

• Trockene Hitze (Heissluftsterilisation, Ausglühen von Impfösen)
• Autoklavieren (durch Hitze, Überdruck und Dampf)
• UV – Strahlung
• Abflammen (mit Alkohol befeuchten und anzünden)

Alle auf einem Lebensmittel wachsende Pilze, welche sichtbare Myzel bilden

• Sekundäre Stoffwechselprodukte
• Entstehen beim Wachstum von Pilzen auf Lebens- und Futtermitteln
• Sind für Mensch und Tier toxisch

• 25% der Weltproduktion von Nahrungsmittel sind mit Mykotoxinen kontaminiert
• 1000 Millionen Tonnen gehen aufgrund Mykotoxinbelastung verloren
• In 20% der Getreideproduktion sind Mykotoxine nachweisbar
• Entwicklungsländer sind wegen dem feuchten Klima stärker betroffen

• Werden an das umliegende Substrat abgegeben (Exotoxine)
• Können aber auch im Schimmelpilz verbleiben (Endotoxine)
• Wasserbedarf aw-Wert >0.7
• pH – Werte (von 2 – 9)
• Temperatur (0 – 40°C)
• Grossens Nährstoffangebot
• Einseitiges Nährstoffangebot = Toxinbildung wird eingestellt und Wachstum verlangsamt, funktioniert aber weiter

• Primärkontamination → Getreide wird schon auf dem Feld befallen
• Sekundärkontamination → Lebensmittel verschimmeln bei der Lagerung
• Carry over → Aufnahme verschimmelter Lebensmittel durch Nutztiere, welche die enthaltenen Giftstoffe an die Produkte weitergeben (Milch, Eier, Fleisch)

• Veränderung ist meist visuell nicht erkennbar
• Schlechte abschätzbare Kontamination = kein direkter Zusammenhang zwischen Stärke der Verschimmelung und produzierten Menge Mykotoxinen
• Verteilung der Schimmelpilzgifte ist im Produkt ungleichmässig (inhomogen)
• Sind weitgehend hitze – und säurestabil = Dekontaminierung schwierig

• Schon kleine Mengen sind gesundheitsgefährdend für Mensch und Tier
• Haben eine chronisch toxische Wirkung, nicht eine akute wie die von Bakterien gebildeten Toxine
• Treten in fast allen Lebensmitteln auf = bei regelmässigem Verzehr besteht ein grosses Risiko einer chronischen Schädigung

• Leber- und Nierenschäden
• Beeinträchtigung des Immunsystems
• Haut- und Schleimhautschäden
• Allergische Reaktionen (Sporen)
• Einige sind auch krebserregend

• Aspergillus
• Penicillium
• Fusarium

• Aflatoxine
• Ochratoxin A
• Patulin
• Trichothecene
• Zearalenon
• Fumonisine

• Aflatoxine: Erdnüsse, Pistazien, Getreide
• Ochratoxin A: Getreide, Kaffee, Bier
• Patulin: Obst

• Seltenes Vorkommen von kontaminierten Kernen, Körnern, Früchten in einer Warensendung
• Extrem ungleichmässige (inhomogen) Verteilung
• Sehr unterschiedlicher Mykotoxingehalt
• Probenahme ist von entscheidender Bedeutung
• Bei Charge von 25t → 100 Einzelproben à 300g nötig für Sammelprobe à 30kg
• Je grösser die zufallsgerecht entnommene Stichprobe, desto grösser die Sicherheit der Aussage für das gesamte Warenlos

• In der Verordnung des EDI über Fremd- und Inhaltsstoffe in Lebensmitteln, Liste 5 Mikrobielle Toxine
• Überschreitung eines Mykotoxingrenzwertes bedeutet eine chronische Toxizität = langfristig kann eine Gesundheitsgefährdung nicht ausgeschlossen werden

• Verderb der Lebensmittel durch Schimmelpilze
• Verarbeitung von toxinhaltiger Roh- und Zwischenprodukte bei der Herstellung von Lebensmitteln
• Verfütterung toxinhaltigen Futters und carry over der Mykotoxine in die Milch oder das Fleisch
• Herstellung von schimmelgereiften Lebensmitteln mit toxinogenen Kulturen

• Die Ursache für das Auftreten von Mykotoxinen muss von der Saat bis zur Lagerung ausgeschalten werden.
• Bei der Verarbeitung ist nur noch eine Verminderung möglich.

Vorbeugung pflanzlicher Lebensmittel:

• Abtötung der Pilze durch Sterilisation / Pasteurisation
• Vermeidung sekundären Kontaminationen durch geeignete Abpackung / Verpackung
• Inaktivierung vorhandener Mykotoxine durch technologische Prozesse

Vorbeugung tierischer Lebensmittel:

• Mykotoxinfreies Futter verwenden
• Nichttoxinogene Starterkulturen verwenden bei der Herstellung schimmelgereifter Produkge

• Mykotoxine können durch Erhitzungsverfahren nicht inaktiviert werden
• Verschimmelte Produkte dürfen nicht mehr gegessen werden, da sich nicht erkennbare Hyphen im ganzen Produkt ausbreiten
• Durch alkoholische Gärung können Mykotoxine inaktiviert werden
• Mykotoxine können epidemieartige Krankheiten auslösen

Ziel: Vermeiden von Kontaminationen während der LM-Herstellung (durch lange Standzeiten von Zwischen- und Endprodukten entsteht mikrobielles Wachstum)
--> Anforderungen sind in der HyV Kapitel 2 geregelt

Massnahmen: Räumliche Trennung von unreinen (mikrobiologisch höher kontaminierten) und reinen (geringer belasteten) Bereichen (u.U. auch zeitliche Trennung zulässig).

Unrein:
- sanitäre Einrichtungen/Garderoben
- Aufenthaltsräume
- Warenanlieferung
- Lager und Kühlräume für Rohstoffe und Verpackungsmaterial
- Auftauen und Verarbeiten von rohen pflanzlichen und tierischen Lebensmitteln
- Entsorgungsbereich
- Reinigungsplätze (Geschirr und Gerätschaften)
- Transportfahrzeuge/Hubstapler

Rein:
- Lebensmittelverarbeitung (Wärmebehandlung, Abpackung)
- Lagerund von unverpackten Fertigprodukten bzw. der noch nicht sterilisierten, tiefgefrorenen oder anderweitig haltbargemachten LM
- Bereitstellung von sauberem Packmaterial

Aufstellung:
- ausreichend Bodenfreiheit und Wandabstand (damit ausreichend gereinigt und desinfiziert werden kann)

Konstruktion:
- Gewährleistung einer leichten und sicheren Reinigung und Desinfektion (Maschinenteile mit möglicher Keimanreicherung sollten demontierbar sein)

Wartung:
- Prüfung auf Verschleiss (Gummi- und Konstoffteile wie Dichtungen)
- In Rissen können sich MO vermehren und Produkte kontaminieren (keine Einwirkung von Reinigungs- und Desinfektionsmittel)

- Personalhygiene/Personalschulung
- Wareneingangskontrollen
- Reinigung und Desinfektion
- Zwischen- und Endproduktkontrollen

Untersuchungen auf mehrere Erreger ist oft zu aufwändig, daher wird routinemässig häufig nur auf Indikatororganismen, die eine fäkale Verunreinigung anzeigen, untersucht.

Beispiele:
Escherichia Coli: Sicheres Indiz für fäkale Verunreinigungen. Diese Keimgruppe ist aber empfindlich gegen extreme Lagerbedingungen. Seine Abwesenheit bedeutet daher nicht immer das Fehlen einer solchen Kontamination

Enterokokken: Sind umweltresistenter, können aber auch ausserhalb des Darmbereichs ind der umwelt gefunden werden (ist nicht unbedingt ein Indiz für fäkale Verunreinigungen)

Coliforme Enterobacteriaceae: Ist nur eingeschränkt als Indikator für fäkale Verunreinigungen zu verwenden (zahlreiche Arten dieser Keimgruppe gehören zur natürlichen Flora von Pflanzen)

Art 21 Personenhygiene
- Auf Hygiene und Sauberkeit achten
- Saubere Arbeits- und Schutzkleidung
- Umkleideräume und Einrichtungen zur Hygienepflege müssen vorhanden sein
- Anhalten des Personals zur Hände-, Körper und Kleiderhygiene durch verantwortliche Person
Beispiele: Klare Hygienerichtlinien, regelmässige Abgabe sauberer Arbeitskleidung, Händewasch- und Desinfektionsmöglichkeiten, Sauberkeit in Toiletten, Umleide- und Sozialräumen

Art 22 Kranke oder verletzte Personen
- Zugangsverbot für Personen, die akut an übertragbaren Krankheiten leiden
- Zugangsverbot für Personen,  die Erregern nach der Genesung weiter ausscheiden oder infizierte Wunden, Hautverletzungen o.Ä. aufweisen (sofern Kontamination mit Hygienemassnahmen nicht ausgeschlossen werden kann)
- Auf LM übertragbare Krankheiten sind der verantwortlichen Person unverzüglich zu melden
- Gleichzeitiges Auftreten von übertragbaren Krankheiten bei mehreren Personen --> Meldung bei der kantonalen Vollzugsbehörde durch verantwortliche Person

Art 23 Schulung und Überwachung
- Verantwortliche Person mus gewährleisten, dass MA entsprechend ihrer Tätigkeiten überwacht werden und in LM-Hygiene angewiesen oder geschult sind
- Zuständige MA fürs HACCP-Konzept sind in allen Fragen darin geschult

Überwachung:
- ärztliche Eintrittskontrollen
- Händeabklatsch
- persönliche Sauberkeit
- regelmässige Stuhluntersuchungen

Schulung der Personalhygiene:
- Übermittlung mikrobiologischer Grundlagen
- Vorstellung der wichtigsten Krankheitserreger
- mögliche Belastung durch körpereigene Bakterien
 

Ziel: Unterbrechung von Infektionsketten im Betrieb

Reinigung: Entzug des Vermehrungssubstrates (Nahrung) der MO durch Beseitung des Schmutzes

Desinfektion: Inaktivierung oder Reduzierung der verderbniserregenden bzw. lebensmittelvergiftenden MO

Reinigungslösung:
- Härte des Wassers
- Zusammensetzung der Präparate
- Konzentration der einzelnen Komponente

Schmutz:
- Schmutzart
- Schmutzmenge
- Schmutzzustand (angetrocknet, erhitzt)

zu reinigende Oberfläche:
- Material (Holz, Kacheln, Keramik)
- Zustand (Rautiefen, Kratzer, Ritze)

Durchführung:
- Temp. der Reinigungslösung
- Einwirkzeit
- Reinigungsverfahren

- rasche und vollständige Löslichkeit in Wasser
- hohes Wasserhärte-Bindungsvermögen
- gutes Benetzungsvermögen für alle zu reinigenden Werkstoffe
- ökologisch verträglich
- keine Gefährdung des Personals

- Gute Abspülbarkeit = reduziert die Nachspülzeit und Spülwassermenge
- Verträglichkeit mit allen Oberflächen, die gereinigt werden

- Wasser
- Alkalien
- Säuren
- Lösungsmittel
- Enzyme

- Starke Kräfte bewirken, dass Wassermoleküle die Kugelform anstreben, so entsteht die Oberflächenspannung
- Sie verhindert eine gute Benetzung des zu einigenden Materials (das Wasser kann nicht gut in kleine Hohlräume eindringen oder Schmutz unterwandern)

Funktion:

• Entfernen die störenden Metallionen durch Ausfällung oder Bildung von löslicher Komplexe aus der Reinigungslösung

Mehrwertigge Metallionen sind beim Reinigungsprozess unerwünscht:
- Sie führen zur Inaktivierung von anionischen und kationischen Tensiden, Ablagerungen und zur Vernetzung anionischer Gruppen in Schmutzpartikeln (die Löslichkeit von Schmutz wird vermindert)
- Durch lockere Ausfälllung oder Bildung löslicher Komplexe können diese Metallionen von der Reinigungslösung entfernt werden.
 

Alkalische:
Wirkungsweise:
Organischer Schmutz wird chemisch abgebaut
Beispiele:
- Natronlauge: Hohe Reinigungskraft für eiweissreichen Schmutz, schlechtes Emulgiervermögen für Fett, hohe Korrosivität
- Silikate: schwächer alkalische Eigenschaften, bessere Emulgiereigenschaften, gewisser Korrosionsschutz

Saure:
Wirkungsweise:
Mineralischer Schmutz wird durch geeignete die Säure chemisch abgebaut
Beispiele: 
- Entfernung von mineralischen Ablagerungen (Wasser-, Kessel-, Milch-, Bierstein usw...) --> Säuren überführen wasserunlösliche Salze in eine lösliche abspülabare Form
Einsatz von Salzsäuren, Salpetersäure, Weinsäure, Citronensäure
 

Aufbau:
Besitzen hydrophile und hydrophobe Gruppen

Wirkungsweise:

• Setzen die Oberflächenspannung von Wasser herab = Reinigungslösung gelangt an schwer zugängliche Stellen
• Lagern sich an Schmutzpartikel an, umwandern sie, lösen sie ab und halten sie in Schwebe
• Bildung von Mizellen durch hydrophobe Partikel wie Fett
• Mizellen werden durch hydrophilen äusseren Teil von dem Lösungsmittel aufgenommen

CIP (Clean in Place):

• Zirkulationsreinigung in geschlossenem System
• Produktberührende Teile sind nicht zugänglich oder nicht demontierbar

Manuelle Reinigung:

• Bürsten, Schrubben

Schaumreinigung:

• Schaumschicht auftragen
• 10 – 30 min. Einwirken lassen
• Mit Hochdruck abspülen

Hochdruckreinigung:

• Wasserstrahl mit hohem Druck 30 – 70 bar

Dampfstrahlreinigung:

• Gemisch aus kochendem Wasser und Dampf (100°C)
• Druck 5 – 10 bar
• Evt. mit Reinigungs- und Desinfektionsmittel

• Zusammenwirken der 4 Faktoren Zeit, Temperatur, Chemie und Mechanik
• Wenn ein Faktor etwas reduziert wird, müssen die andern verstärkt werden
• Z.B wird weniger Chemie (Reinigungsmittel) eingesetzt, muss die Einwirkzeit verlängert werden und/oder ein grösserer mechanischer Aufwand betrieben werden = mehr/stärker Schrubben

Desinfektion: 

• Gezieltes Abtöten von Erregern an Gegenständen, Oberflächen mit Hilfe chemischer oder physikalischer Methoden
• Ziel: Minimierung des Risikos einer Infektion

Sterilisation:

• Vollständige Abtötung/Inaktivierung aller Mikroorganismen an Gegenständen, Oberflächen oder Geweben
• Ziel: Gegenstand / menschliches Gewebe in einen Mikroorganismenfreien Zustand versetzen = nicht mehr infektiös

• Schädigung der Nukleinsäure (chemisch, physikalisch)
• Zerstörung der Raumstruktur von Proteinen durch Hitze oder chemisch
• Zerstörung der Zytoplasmamembran (Membranlipide z.B mit Alkohol herauslösen)