Mikrobiologische Analyse

Die mikrobiologische Lebensmittel- und Getränkekontrolle ist die Bestimmung der Mikroorganismenkontamination während der Herstellung und im Verbraucher-Endprodukt. Die mikrobiologische Untersuchung beinhaltet die Anwendung biochemischer und molekularbiologischer Methoden zur Detektion, Identifizierung oder Zählung von Mikroorganismen in einem Produkt.

Wichtigkeit der mikrobiologischen Untersuchung von Lebensmitteln und Getränken

Die Vorgaben des „Food Safety and Standards Act“ helfen Lebensmittel- und Getränkeherstellern, die Sicherheit und Qualität ihrer Produkte zu wahren. Die Identifizierung von pathogenen und verderbniserregenden Mikroorganismen ist ein wichtiger Teil der Lebensmittelmikrobiologie, um die Verbrauchersicherheit zu gewährleisten, eine Markenschädigung zu verhindern und kostspielige Schadensaufwendungen nach gescheiterten Inspektionen oder Lebensmittelvergiftungen zu minimieren. Wichtige Faktoren, die in einem mikrobiologischen Testprogramm berücksichtigt werden müssen, sind u.a. die Häufigkeit, die Abhängigkeit von der Produktionsphase, die Matrix oder Produktzusammensetzung, die Verderbniserreger von Interesse und die Testmethoden.

Während der Produktion auftretenden Bakterien- und Schimmelpilzkontaminationen werden mit verschiedenen lebensmittelbedingten Krankheiten assoziiert, die Symptome von milder Übelkeit bis hin zu schwerwiegenden Magen- und Darmvergiftungen und Tod verursachen können.

Eine mikrobielle Verderbniskontrolle von Getränken ist ebenfalls unverzichtbar, um zu gewährleisten, dass nur sichere Produkte auf den Markt kommen.

Verluste infolge von Verderbnis können für Getränkehersteller kostspielig sein, gleichgültig ob Inhaltsstoffe oder Endprodukte betroffen sind. Die Konsequenzen können noch schwerwiegender sein, wenn ein verdorbenes Endprodukt auf den Markt gelangt. Neben den finanziellen Verlusten, die mit einem verdorbenen Produkt und dessen Rückruf einhergehen, können das Verbrauchervertrauen und das Markenimage stark beeinträchtigt werden.

Mikrobiologische QA/QC-Anwendungen bei der Lebensmittel- und Getränkeuntersuchung

Quantitative und qualitative mikrobiologische Untersuchungen tragen in hohem Maß zur Identifizierung von Lebensmittelpathogenen und lebensmittelbedingten Krankheiten bei. Diese Routineuntersuchungen können zur Validierung primärer Kontrollmethoden wie dem Konzept zur Gefahrenanalyse und Überwachung kritischer Kontrollpunkte (HACCP) eingesetzt werden. Lösungen für die mikrobiologische Routinekontrolle decken den gesamten Herstellungsprozess bis hin zur QA/QC-Analyse von Produkten ab und gewährleisten gleichzeitig die Konformität mit regulatorischen Normen. Dazu gehören:

• Hygienemonitoring zur mikrobiologischen Analyse von Luft, Oberflächen und Personal (HACCP-Management und ATP-Nachweis)
• Wasseruntersuchung
• Pathogen-Nachweis
• Untersuchung auf Indikatororganismen
• Untersuchung auf Verderbniserreger

Verderbniserregende Mikroorganismen

Ein Lebensmittelverderb, der oftmals an einem Verlust der Textur, des Geschmacks oder des Nährwerts zu erkennen ist, kann durch Hefen, Schimmelpilze und Bakterien verursacht werden. Es gibt zwei Arten von Hefen, die Verderb verursachen können. Echte Hefen metabolisieren Zucker, produzieren Alkohol und Kohlendioxidgas durch einen als Fermentation bezeichneten Prozess. Unechte Hefen treten als ein trockener Film auf der Oberfläche von Lebensmitteln mit hohem Zucker- oder Säuregehalt auf. Schimmelpilzwachstum auf Lebensmitteln ist durch die gebildeten Filamente sichtbar. In einer Produktionsanlage ist die Eindämmung einer mikrobiellen Exposition eine ständige Herausforderung, da Schimmelpilzsporen in der Luft schweben können, um geeignete Bedingungen für erneutes Wachstum zu finden. Hefen und Schimmelpilze sind auf Lebensmitteln mit hohem Säuregehalt wie Obst und eingelegtem Gemüse (Pickles) zu finden, während Bakterien Lebensmittel mit geringem Säuregehalt wie Fleisch und frisches Gemüse bevorzugen. Verschiedene Arten von sporenbildenden und nicht-sporenbildenden Bakterien können ebenfalls Verderb verursachen.

Gefährliche lebensmittelbedingte Krankheiten werden oftmals durch opportunistische bakterielle Pathogene verursacht. Dazu gehören Salmonella, die auf Geflügel, Fleisch oder Eiern überleben können; E. coli, die Fleisch und Gemüse kontaminieren; und Listeria, die vorwiegend Milchprodukte und Fertiggerichte mit langer Haltbarkeitsdauer befallen.

Anforderungen für die mikrobiologische Lebensmitteluntersuchung

Die Verarbeitung, Herstellung und Qualitätskontrolle von Lebensmitteln erfordern Inprozess-Kontrollen auf spezifische Mikroorganismen. Die Anforderungen variieren von Industrie zu Industrie je nach Verderbnisparametern für jede Lebensmittel- und Getränkeart. Die Haltbarkeit des Produkts bestimmt in der Regel, ob traditionelle oder Schnelltestmethoden erforderlich sind. Traditionelle Methoden beinhalten normalerweise den Ausstrich und die Kultivierung von Proben für die Mikroorganismenidentifizierung. Schnellmethoden setzen molekulare Sonden für den Nachweis mikrobieller DNA-Signaturen ein und gelten als Alternativmethoden, falls nicht spezifisch in USDA-, FDA-, ISO- oder anderen Standards beschrieben. Schnellmethoden werden oftmals bevorzugt, wenn eine kurze Analysezeit zur Freigabe von Lebensmittelproben benötigt wird, insbesondere bei Fleisch und anderen Lebensmittelprodukten mit einer kurzen Haltbarkeit. Alternative Methoden sind anwendbar, wenn sie gemäß ISO 16140 oder Richtlinien der AOAC International validiert und von den entsprechenden regionalen Regierungsbehörden akzeptiert wurden.