FAQ - Häufig gestellte Fragen - Mikrobiologie

Was sind Lebensmittelsicherheitskriterien?

Der Anh. I Kap. 1 der VO (EG) Nr. 2073/2005 legt Kriterien für pathogene Mikroorganismen fest, die nicht überschritten werden dürfen. Diese Kriterien gelten für im Handel befindliche Erzeugnisse, nicht auf Herstellerebene.

Die Verordnung konzentriert sich nur auf einige Lebensmittelgruppen.
Kriterien gibt es zu folgenden Parametern:

  • Listeria monocytogenes
  • Salmonella
  • Staphylococcen-Enterotoxin
  • Cronobacter spp.
  • E.coli
  • STEC
  • Histamin

Was sind Prozesshygienekriterien?

Der Anhang I Kapitel 2 der VO (EG) Nr. 2073/2005 legt Kriterien fest, mit deren Hilfe die Umsetzung der guten Hygienepraxis und die Anwendung der Grundsätze des HACCP-Konzepts überprüft werden können. Diese Kriterien gelten nicht für im Handel befindliche Erzeugnisse, sondern ausschließlich auf Herstellerebene.

Kriterien gibt es für folgende Lebensmittelkategorien:

  • Schlachtkörper
  • Hackfleisch
  • Separatorenfleisch
  • Fleischzubereitungen
  • Milch und Milcherzeugnisse
  • Eiprodukte
  • Fischereierzeugnisse
  • Gemüse, Obst und daraus hergestellte Erzeugnisse

Was sind Zoonoseerreger in Lebensmitteln?

Zoonoseerreger können  Krankheiten oder Infektionen verursachen, die durch direkten oder indirekten Kontakt sowie durch Lebensmittel von Tieren auf den Mensch übertragen werden können. Dazu zählen verschiedene Bakterien, Viren, Pilz und Parasiten. In Deutschland sind u.a. folgende Erreger relevant: 
Salmonellen, Campylobacter, Verotoxinbildende E. coli (STEC/VTEC/EHEC), Yersinia enterocolitica, Listeria monocytogenes, Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA), Tollwut, Trichinella, Toxoplasmose.

Welche Bedeutung haben "Essigsäurebakterien" in Kosmetik und Arzneimitteln?

 

Steckbrief zu "Essigsäurebakterien"

 

Allgemeines und Herkunft

  • auch Acetobacteriaceae genannt
  • gram negative Stäbchen
  • oxidieren Ethanol zu Essigsäure
  • tolerieren niedrige pH-Werte
  • Vorkommen in Lebensmitteln, die Zucker enthalten
  • in pflanzlichen Rohstoffen (z.B. Früchten)

 

Bedeutung im Kosmetik- und Arzneimittelbereich

Essigsäurebakterien sorgen durch Ihren Abbau von Ethanol zu Essigsäure zu einem mikrobiellen Verderb des Produktes. Dies hat meist weniger gesundheitliche Beeinträchtigungen zur Folge, als vielmehr eine sensorische. Das Produkt wird durch die gebildete Essigsäure saurer und der Geruch verändert sich in Richtung der Essigsäure. Im Lebensmittelbereich sind Essigsäurebakterien typische Verderbniserreger, welche sehr häufig gefunden werden.

 

Wichtige Ursachen für Kontaminationen

Ursachen sind häufig die Verwendung von Rohstoffen, welche mit Essigsäurebakterien kontaminiert sind. Eine andere Möglichkeit ist der Eintrag über die Umgebung, da sie aus kontaminierten Bereichen leicht über die Luft transportiert werden. Essigsäurebakterien können jedoch auch auf Schwachstellen in der Betriebshygiene hinweisen. So können sie zum Beispiel in Produktresten in Rohrleitungen wachsen und von dort dann zu verschiedenen Zeiten abgespült werden und so weitere oder spätere Produkte kontaminieren.

 

Wichtige Maßnahmen

Eine der wichtigsten Maßnahmen zur Vermeidung einer Kontamination von Kosmetika durch Essigsäurebakterien ist eine entsprechende Auswahl und Untersuchung der eingesetzten Rohstoffe. Da Essigsäurebakterien gerade im Sauren wachsen ist eine Bekämpfung mittels pH-Wert Erniedrigung nicht zielführend. Im Gegensatz dazu ist eine thermische Behandlung möglich, da die Mikroorganismen relativ empfindlich auf Temperatur reagieren. In der Literatur wird eine dezimale Reduktionszeit von 0,09 – 0,14 Minuten bei 60°C und 1,20 - 1,30 Minuten bei 54°C genannt [1].

 

Untersuchung auf Essigsäurebakterien

Für eine Bestimmung der Essigsäurebakterien ist eine Bestimmung der Gesamtkeimzahl mittels CASO-Nährmedium oft nicht ausreichend, da sie auf diesem Universalmedium nicht so gut wachsen. Man findet Sie bei der Routineprüfung jedoch häufig auf dem Nährmedium zur Bestimmung der Hefen und Schimmelpilze, da dies einen niedrigeren pH-Wert hat und die Bebrütungsdauer länger ist (Essigsäurebakterien bilden lediglich sehr kleine Kolonien, die sehr langsam wachsen). Bei einem Verdacht auf Essigsäurebakterien bietet sich eine gezielte Untersuchung auf diese Art von Mikroorganismen an. Dazu wird, bei dem aus dem Lebensmittelbereich stammenden Verfahren, Orangen-Fruchtsaft-Agar als Nährmedium verwendet.

 

Literaturverzeichnis

[1] G. Rachon, C.J. Rice, K. Pawlsowsky, C.P. Raleigh: Challenging the assumptions around the pasteurisation requirements of beer spoilage bacteria, J. Inst. Brew. 2018

Welche Bedeutung haben Enterobakterien in Lebensmitteln?

 

Steckbrief zu „Enterobakterien“

 

Allgemeines

Die meisten Enterobakterien (Enterobacteriaceae) sind in unserer Umwelt weit verbreitet und gelten in vielen Lebensmitteln als allgemeine Hygieneindikatorkeime. Darüber hinaus können sie bei Auftreten in hoher Anzahl zu Verderbniserscheinungen in Lebensmitteln führen. Innerhalb dieser Bakterienfamilie existieren aber auch wichtige Krankheitserreger wie z. B. Salmonellen, Yersinia enterocolitica, Shigellen und pathogene Escherichia coli-Stämme. Daher spielt diese Bakterienfamilie bei der Lebensmittelhygiene eine sehr wichtige Rolle.

 

Herkunft

Viele Vertreter der Enterobakterien können regelmäßig in Erdboden, Wasser und auf Pflanzen nachgewiesen werden. Des Weiteren befinden sich diese Bakterien im Darm von Mensch und Tier. Insgesamt gesehen sind Enterobakterien in unserer Umwelt jedoch weit verbreitet.

 

Bedeutung

Durch die weite Verbreitung dieser Bakterienfamilie in unserer Umwelt wird je nach Lebensmittel eine bestimmte Anzahl an Enterobakterien toleriert. Es sollen jedoch bestimmte Werte nicht überschritten werden, denn überhöhte Keimzahlen von Enterobakterien deuten auf Fehler bei der Herstellung hin. Meist spricht man in solchen Fällen von Hygienefehlern, jedoch können die Ursachen abhängig vom jeweiligen Lebensmittel vielfältig sein (siehe folgender Absatz).

Eine überhöhte Anzahl kann zu sensorischen Abweichungen sowie im Falle von amtlichen Proben zu Beanstandungen führen. Unter den Enterobacteriaceae befinden sich zwar Krankheitserreger wie z. B. Salmonellen, allerdings lassen in den meisten Lebensmitteln überhöhte Werte an Enterobakterien keinen Rückschluss auf ein Gesundheitsrisiko für den Verbraucher zu.

 

Wichtige Ursachen für eine überhöhte Anzahl

  • Hygienefehler bei der Herstellung (z. B. belastete Arbeitsgegenstände, -oberflächen und -geräte, mangelnde Personalhygiene,…)
  • mikrobiell belastete Rohstoffe
  • Kreuzkontaminationen zwischen rohen und verarbeiteten Lebensmitteln
  • unzureichende Kühlung und/oder Überlagerung von Lebensmitteln (Überschreitung der Haltbarkeitsdauer)
  • ungenügende Erhitzung der Lebensmittel

 

Wachstumsbedingungen

  • Temperatur: Wachstum bei min. 0 °C
  • pH-Wert: Wachstum bei min. 4,4
  • aw-Wert: Wachstum bis min. 0,95
  • Sauerstoffbedarf: fakultativ anaerob

 

Bei welchen Temperaturen sterben diese Mikroorganismen ab?

Allgemein kann man davon ausgehen, dass diese Bakterien bei einer Erhitzung auf +72 °C für mindestens zwei Minuten oder bei einem gleich wirksamen Prozess abgetötet werden. In Lebensmitteln ist dabei zu beachten, dass diese Temperatur-Zeit-Kombination im Kern des Produktes erreicht werden muss, um die Bakterien sicher abzutöten.

 

Weitere Informationen und Literatur

  • www.bfr.bund.de: unter „Lebensmittelsicherheit“
  • www.lgl.bayern.de: unter „Lebensmittel“ und anschließend „Hygiene“
  • Lebensmittelmikrobiologie, J. Krämer und A. Prange, 7. Auflage 2017
  • Mikroorganismen in Lebensmitteln, H. Keweloh, 2. Auflage 2008
  • Merkblatt „Sicher verpflegt – Besonders empfindliche Personengruppen in Gemeinschaftseinrichtungen“, Bundesinstitut für Risikobewertung, Berlin 2017

 

 

 

Welche Bedeutung haben Escherichia coli in Kosmetika und Arzneimitteln?


Escherichia coli

 

Allgemeines und Herkunft

  • gehört zur Familie der Enterobakterien

  • gram-negative, säurebildende, begeißelte Stäbchen

  • Teil der natürlichen Darmflora von Menschen und Tieren

  • dort Vitaminproduzent und Teil der Immunabwehr

  • einige Arten pathogene Toxinbildner

 

Bedeutung im Kosmetik- und Arzneimittelbereich

Escherichia coli (E. coli) ist einer der am besten erforschten Mikroorganismen und besitzt neben der Kosmetik vor allem im Bereich der Lebensmittel eine große Bedeutung. Er gilt als Musterorganismus für die ganze Familie der Enterobacteriaceae. Obwohl ein Nachweis im kosmetischen Umfeld äußerst selten ist, wird in der DIN EN ISO 17516 (mikrobiologische Grenzwerte für kosmetische Mittel) seine Abwesenheit in 1g Produkt gefordert. Er dient hier als Marker für hygienebedingte Verunreinigungen. Auch in Konservierungsbelastungstests für Kosmetika wird E. coli als ein Keim von insgesamt fünf Testorganismen und als Vertreter der Enterobakterien mitgeführt.

Im Arzneimittelbereich ist er bei allen Produkten zur oralen Anwendung ein Leitkeim, dessen Ausschluss bei nicht pflanzlichen Produkten gefordert wird. Aber auch bei pflanzlichen Produkten, welche üblicherweise recht hohe mikrobiologische Grenzwerte haben, ist E.coli relativ streng reglementiert.

 

Wichtige Ursachen für Kontaminationen

So facettenreich der Mikroorganismus ist, so unterschiedlich sind Ursachen für eine Produktkontamination. Als natürlicher Bewohner von Pflanzen ist ein möglicher Eintragsweg der Einsatz nicht steriler Rohstoffe. Gleichzeitig kann er, da er ein typischer Darmbewohner ist, auch ein Indikator für mangelnde Hygiene sein. In diesem Fall ist häufig das Produktionswasser oder der Mensch als Ursache zu nennen.

 

Wichtige vorbeugende Maßnahmen

Das Auftreten dieser Bakterien kann durch geeignete Hygienemaßnahmen deutlich eingeschränkt werden. Aufgrund der Tatsache, dass auch pathogene E.coli Stämme existieren, die starke Vergiftungserscheinungen hervorrufen können, ist eine Reduktion und Abtötung meist unabdingbar (bei oraler Aufnahme). Bei kutaner Aufnahme spielt E. coli nur eine stark untergeordnete Rolle.

Der Keim ist verhältnismäßig empfindlich gegenüber höheren Temperaturen. Der sog. D65-Wert liegt für E.coli bei 0,1 Minuten (Reduktion der Keimzahl in 0,1 Minuten um mind. 90%). Eine thermische Behandlung eines kontaminierten Produktes ist daher eine geeignete Maßnahme zur Keimreduktion. Weiterhin wirken eine Reihe bekannter Desinfektions- und Konservierungsmittel gegen das Wachstum von E.coli.

Wichtigste Maßnahme bleibt jedoch eine Vermeidung einer Kontamination durch eine geeignete Betriebs- und Personalhygiene.

 

Literatur

www.bav-institut.de

www.bfr.bund.de

Welche Bedeutung haben Hefen in Lebensmitteln?

 

Steckbrief zu „Hefen“

 

Allgemeines und Herkunft

Hefen sind in unserer Umwelt weit verbreitet (Pflanzen, Menschen, Erdboden, Luft...) und gehören deshalb in vielen Lebensmitteln zur „normalen“ Mikroorganismenflora. Pflanzliche Lebensmittel wie Obst, aber auch andere Lebensmittel mit niedrigem Wassergehalt und/oder niedrigem pH-Wert, sind vom Verderb durch Hefen besonders gefährdet.

Hefen werden bei einigen Lebensmitteln auch gezielt bei der Herstellung eingesetzt. Dazu zählen z. B. alkoholische Getränke und Backwaren.

 

Bedeutung

Je nach Lebensmittelgruppe wird eine bestimmte Anzahl von Hefen in den meisten Lebensmitteln toleriert. Werden diese Werte jedoch überschritten, so deutet dies auf hygienische Mängel sowie auf einen möglichen vorzeitigen Verderb des Lebensmittels hin (Ausnahmen sind Lebensmittel, bei denen gezielt Kulturhefen bei der Herstellung eingesetzt werden).

Hefen können auch noch unter Sauerstoffausschluss wachsen, wobei Ethanol gebildet wird. Im Gegensatz zu den meisten Bakterien haben Hefen die besondere Eigenschaft ebenfalls bei niedrigen Wassergehalten und/oder niedrigen pH-Werten zu wachsen.

Insbesondere bei Lebensmitteln mit einem abgesenkten pH-Wert wie z.B. Feinkosterzeugnissen, Käse- bzw. Käseerzeugnissen und Fruchtsäften sowie Lebensmitteln mit einem geringen Wassergehalt wie z. B. Fruchtkonzentraten sind Hefen gefürchtete Verderbniserreger, da sie zu sensorischen Veränderungen führen können.

 

Wichtige Ursachen für eine überhöhte Anzahl

  • Hygienefehler bei der Herstellung (z. B. belastete Arbeitsgegenstände, -oberflächen und -geräte, mangelnde Personalhygiene,…)
  • Verarbeitung kontaminierter Rohstoffe
  • Kreuzkontamination zwischen rohen und verarbeiteten Lebensmitteln
  • Fehler bei der Lagerung (überhöhte Temperaturen, zu lange Lagerdauer…)
  • hohe Anzahl von Hefen in der Umgebungsluft
  • ungenügende Erhitzung der Lebensmittel

 

Wachstumsbedingungen

  • Temperatur: Wachstum bei 0 - 40 °C
  • pH-Wert: Wachstum bei 1,5 – 8,5
  • aw-Wert: Wachstum bis min. 0,80
  • Sauerstoffbedarf: fakultativ anaerob

 

Bei welchen Temperaturen sterben diese Mikroorganismen ab?

Allgemein kann man davon ausgehen, dass Hefen bei einer Erhitzung auf +72 °C für mindestens zwei Minuten oder bei einem gleich wirksamen Prozess abgetötet werden. In Lebensmitteln ist dabei zu beachten, dass diese Temperatur-Zeit-Kombination im Kern des Produktes erreicht werden muss, um die Bakterien sicher abzutöten.

 

Weitere Informationen und Literatur

  • www.lgl.bayern.de: unter „Lebensmittel“ und anschließend „Hygiene“
  • Pathogene Mikroorganismen: Hefen, B. Fiedler ( Behr’s Verlag), 2. Auflage 2014
  • Lebensmittelmikrobiologie, J. Krämer und A. Prange, 7. Auflage 2017
  • Mikroorganismen in Lebensmitteln, H. Keweloh, 1. Auflage 2009
  • Merkblatt „Sicher verpflegt – Besonders empfindliche Personengruppen in Gemeinschaftseinrichtungen“, Bundesinstitut für Risikobewertung, Berlin 2017

 

Welche Bedeutung haben Listeria monocytogenes in Lebensmitteln?

 

Steckbrief "Listeria monocytogenes"

 

Allgemeines und Herkunft

Listeria monocytogenes spielt als Infektionserreger zunehmend eine wichtige Rolle, da die gemeldeten Fallzahlen kontinuierlich ansteigen.

Obwohl Listerien primär Erdbewohner sind, finden diese Bakterien in der Umwelt eine weite Verbreitung. Man kann Listerien auf Pflanzen, in Abwässern sowie im Stuhl gesunder und erkrankter Tiere finden. Durch ihre weite Verbreitung kommen Listerien z. B. in rohen tierischen und pflanzlichen Lebensmitteln (z. B. Fleisch, Geflügel, Milch, Gemüse, Fisch und Meeresfrüchten) regelmäßig vor. Aber auch in verarbeiteten Lebensmitteln (z. B. Fleisch- und Wurstwaren, geräucherte Fischerzeugnisse, Mischsalate) spielen sie eine bedeutende Rolle.

Trotz umfassender Hygienemaßnahmen in Lebensmittelbetrieben können sie sich in bestimmten ökologischen Nischen festsetzen und dort persistieren. Sie befinden sich häufig an feuchten Stellen in schleimigen Belägen bzw. Biofilmen.

 

Bedeutung

Besonders bei Schwangeren, Säuglingen, älteren und kranken Menschen können diese Bakterien sehr schwere Erkrankungen hervorrufen. Der Anteil auftretender Todesfälle ist bei diesen Personen relativ hoch.

Durch ausreichendes Erhitzen der Lebensmittel und umfassender Hygiene bei der Herstellung können derartige Fälle vermieden werden. Dabei ist allerdings zu beachten, dass sich Listeria monocytogenes auch noch bei Kühlschranktemperaturen vermehren kann. Kurze Lagerzeiten und niedrige Temperaturen < +2 °C sind notwendig, um das Wachstum dieser Bakterien zu verhindern.

 

Wichtige Ursachen für überhöhte Keimzahlen

  • Hygienefehler bei der Herstellung (z. B. belastete Arbeitsgegenstände, -oberflächen und -geräte,…) bzw. Biofilmbildung an schwer zugänglichen Stellen
  • Kreuzkontaminationen zwischen rohen und verarbeiteten Lebensmitteln
  • Verarbeitung kontaminierter Rohstoffe
  • unzureichende Kühlung und/oder Überlagerung von Lebensmitteln
  • ungenügende Erhitzung der Lebensmittel

 

Wachstumsbedingungen

  • Temperatur: Wachstum bei 0 - 45 °C
  • pH-Wert: Wachstum bei 4,5 - 9,0
  • aw-Wert: Wachstum bis min. 0,93
  • Salztoleranz: max. 10 %
  • Sauerstoffbedarf: fakultativ anaerob, Vermehrung in Vakuumverpackungen und Verpackungen mit Schutzatmosphäre möglich

 

Bei welchen Temperaturen sterben diese Mikroorganismen ab?

Allgemein kann man davon ausgehen, dass diese Bakterien bei einer Erhitzung auf +72 °C für mindestens zwei Minuten oder bei einem gleich wirksamen Prozess abgetötet werden. In Lebensmitteln ist dabei zu beachten, dass diese Temperatur-Zeit-Kombination im Kern des Produktes erreicht werden muss, um die Bakterien sicher abzutöten.

 

Weitere Informationen und Literatur

  • www.rki.de: unter „Infektionskrankheiten A-Z“
  • www.bfr.bund.de: unter „Lebensmittelsicherheit“
  • www.lgl.bayern.de: unter „Lebensmittel“ und anschließend „Hygiene“
  • Lebensmittelmikrobiologie, J. Krämer und A. Prange, 7. Auflage 2017
  • Mikroorganismen in Lebensmitteln, H. Keweloh, 2. Auflage 2008
  • Handbuch Lebensmittelhygiene, K. Fehlhaber/J. Kleer/F. Kley (Behrs Verlag), 1. Auflage 2007

 

 

Welche Bedeutung haben Milchsäurebakterien in Lebensmitteln?

Milchsäurebakterien stellen eine Gruppe mehrerer Gattungen dar, welche  Zucker zu Milchsäure vergären können. Darunter z.B. Lactococcus, Streptococcus, Leuconostoc und Lactobacillus.

Sie können bei der Lebensmittelherstellung gezielt z.B. als Starter- und Schutzkulturen oder als probiotische Kulturen eingesetzt werden. Bei vielen Lebensmittelgruppen spielen sie aber eine Rolle als Verderbsorganismen z.B. bei frischem Fleisch, hitzebehandelten Fleischerzeugnissen, Fisch und Fischerzeugnisse, Feinkosterzeugnissen sowie Frucht- und Gemüsesäften.

Welche Bedeutung haben pathogenen Yersinien (z. B. Yersinia enterocolitica) in Lebensmitteln?

 

Steckbrief zu pathogenen Yersinien (z. B. Yersinia enterocolitica

 

Allgemeines und Herkunft

Yersinia enterocolitica ist einer der häufigsten Erreger lebensmittelbedingter Magen-Darm-Infektionen in Deutschland und der EU.
Diese Bakterien kommen häufig bei Schweinen vor. Insbesondere in den Tonsillen (Mandeln), den Lymphknoten und im Darm von Schweinen, aber z. B. auch bei Heimtieren und in unserer Umwelt (Erdboden, Oberflächenwasser) sind diese Keime anzutreffen.

 

Bedeutung

In verzehrfertigen Lebensmitteln ist die Anwesenheit von Yersinia enterocolitica (bzw. pathogenen Yersinien) kritisch zu betrachten, da sie eventuell Erkrankungen hervorrufen können. Neben den typischen Symptomen von Lebensmittelinfektionen wie Durchfall, Bauchschmerzen, Erbrechen und Fieber, können in seltenen Fällen auch chronische Gelenkentzündungen die Folge einer Yersiniose sein.
Am häufigsten wird diese Erkrankung in Deutschland in Zusammenhang mit dem Verzehr von rohen Schweinefleischerzeugnissen (z. B. Schweinemett) gebracht.
Zu berücksichtigen ist auch, dass sich einige pathogene Yersinienstämme auch noch bei Kühltemperaturen von +4 °C vermehren können.

 

Wichtigsten Ursachen für Kontaminationen

  • mangelnde Schlachthygiene
  • Kreuzkontaminationen zwischen rohen und verarbeiteten Lebensmitteln aufgrund von Hygienefehlern (z. B. Personal, Arbeitsgegenstände)
  • hygienische Qualität der Rohstoffe
  • ungenügende Erhitzung der Lebensmittel

 

Wachstumsbedingungen

  • Temperatur: Wachstum bei -1,3 – 43 °C
  • pH-Wert: Wachstum bei 4,2 - 9,6
  • aw-Wert: Wachstum bis min. 0,97
  • Salztoleranz: max. 5 %
  • Sauerstoffbedarf: Wachstum unter aeroben und anaeroben Bedingungen

 

Bei welchen Temperaturen sterben diese Mikroorganismen ab?

Allgemein kann man davon ausgehen, dass diese Bakterien bei einer Erhitzung auf +72 °C für mindestens zwei Minuten oder bei einem gleich wirksamen Prozess abgetötet werden. In Lebensmitteln ist dabei zu beachten, dass diese Temperatur-Zeit-Kombination im Kern des Produktes erreicht werden muss, um die Bakterien sicher abzutöten.

 

Weitere Informationen und Literatur

  • www.rki.de: unter „Infektionskrankheiten A-Z“
  • www.bfr.bund.de: unter „Lebensmittelsicherheit“
  • www.lgl.bayern.de: unter „Lebensmittel“ und anschließend „Hygiene“
  • Pathogene Mikroorganismen: Zoonosen, W. Heeschen (Behr’s Verlag), 2. Auflage 2012
  • Lebensmittelmikrobiologie, J. Krämer und A. Prange, 7. Auflage 2017
  • Mikroorganismen in Lebensmitteln, H. Keweloh, 2. Auflage 2008
  • Handbuch Lebensmittelhygiene, K. Fehlhaber/J. Kleer/F. Kley (Behrs Verlag), 1. Auflage 2007
  • Merkblatt „Sicher verpflegt – Besonders empfindliche Personengruppen in Gemeinschaftseinrichtungen“, Bundesinstitut für Risikobewertung, Berlin 2017