Technologie

Verhalten von pathogenen Mikroorganismen in Minisalamiprodukten

Kurzfassung eines Vortrages der 44. Kulmbacher Woche 2009

Im Sommer 2007 wurde von einer überregionalen Häufung von Salmonellosen durch Salmonella enterica ssp. enterica Serovar Panama (S. Panama) bei Kindern und Kleinkindern mit insgesamt 52 gemeldeten Erkrankten aus zwölf Bundesländern berichtet (Epidemiologische Bulletin, Nr. 5, 2008, Robert Koch Institut). Als Ausbruchsvehikel wurden bei einer epidemiologischen Untersuchung (u. a. Fragebogenaktion zum Verzehr- und Einkaufverhalten bei Fall- und Kontrollpersonen) „Minisalamisticks in Tüten“ einer bestimmten Firma identifiziert und damit Minisalamiprodukte als Risikolebensmittel klassifiziert.

Als Reaktion darauf wurde von uns im Rahmen eines vom BMELV initiierten Projektes überprüft, inwieweit pathogene Keime in Minisalamis vorkommen („Handelsprobenstudie“) und wie sich die wichtigsten Lebensmittelinfektionserreger (Salmonella spp. inkl. des Ausbruchsstammes S. Panama, Shiga-Toxin bildende Escherichia coli (STEC), Listeria monocytogenes und Staphylococcus aureus) in diesen Produkten verhalten („Challengeuntersuchungen“).

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Natriumnitrit versus Gemüseextrakt: Wirksamkeit gegenüber Listeria monocytogenes

Kurzfassung eines Vortrages der 44. Kulmbacher Woche 2009

Rohwursterzeugnisse stabilisieren sich ausschließlich über einen geeigneten Fermentationsprozess. Ablauf und Bedingungen dieses Prozesses sowie Zusatzstoffe und Qualität der Ausgangsmaterialien entscheiden dabei letztlich über die Sicherheit des Endproduktes. Das Rohmaterial (Schweine- oder Rindfleisch) für die Herstellung von Rohwursterzeugnissen kann mit verschiedenen Krankheitserregern belastet sein. Zur Haltbarmachung und Wachstumshemmung von solchen unerwünschten Keimen wird Rohwürsten Nitrit oder Nitrat zugesetzt. Nitrat wird hier vor allem bei langgereiften Produkten verwendet. In solchen Produkten wird Nitrat durch chemische bzw. mikrobiologische Reaktionen zu Nitrit umgewandelt. Da diese Prozesse langsam aber kontinuierlich ablaufen, kann Nitrit seine positiven Wirkungen über einen längeren Zeitraum entfalten.

Positive Effekte des Nitrits sind Umrötung, Aromabildung, Konservierung und Oxidationsschutz. Ein unerwünschter Aspekt ist jedoch die Reaktion von Nitrit mit Eiweißbestandteilen in Lebensmitteln zu potenziell krebserregenden Nitrosaminen.

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Molekularbiologischer Nachweis von Verderbniserregern in Fleisch und Fleischprodukten

Kurzfassung eines Vortrages der 44. Kulmbacher Woche 2009

Die Empfindung darüber, ab welchem Zeitpunkt Fleisch als verdorben anzusehen ist, ist oft widersprüchlich und wird als subjektiv angesehen. Verderb von Fleisch wird durch Mikroorganismen verursacht, die nach der Schlachtung und während der Zerlegung auf die frischen – mehr oder weniger keimfreien Schnittflächen – gelangen. Anfängliche Keimzahlen auf der Oberfläche erreichen auch bei guter Schlachthygiene 103-104 pro cm2 oder sogar mehr. Diese Zahlen können während längerer bzw. unsachgemäßer Lagerung auf 107-108 pro cm2 ansteigen. Ab ca. 107 ist laut Literatur eine deutliche Geruchsveränderung wahrzunehmen und bei Keimzahlen von 108 wird eine Schleimproduktion offensichtlich.

Im Zusammenhang mit den „Gammelfleischskandalen“ und der möglichen Verarbeitung hygienisch bedenklicher Rohstoffe ist es ein Ziel unserer Arbeiten, derartige Rohstoffe auch in erhitzten Produkten nachweisen zu können.

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Vorkommen und Toxizität von Bacillus cereus in Gewürzen

Kurzfassung eines Vortrages der 44. Kulmbacher Woche 2009

B. cereus zählt zu den wichtigsten Verursachern von Qualitätsminderung und Verderb bei Lebensmitteln. Daneben wächst die Bedeutung Toxin-bildender B. cereus-Stämme als Auslöser Lebensmittel-bedingter Erkrankungen, die zwei Formen einer gastrointestinalen Erkrankung hervorrufen können: das diarrhoeische Syndrom und das emetische Syndrom. In komplexen Lebensmitteln werden vielfach Gewürze als Vektor für B. cereus-Kontaminationen angesehen. Jedoch sind kaum Studien über Gewürze als mögliche Eintragsquelle für B. cereus in Lebensmittel publiziert. Auch liegen nur wenig aktuelle Daten aus dem europäischen Raum über die tatsächliche Belastung von Gewürzen mit diesem Erreger vor.

Ziel dieser Arbeit war es, das Vorkommen und die Toxizität von B. cereus in Gewürzen zu analysieren, um eine aktuelle Übersicht über die Kontamination mit diesem Erreger für eine Bewertung der mikrobiologischen Sicherheit von Gewürzen zu gewinnen.

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Schnellnachweis von unerwünschten Keimen in der Lebensmittelproduktion mittels Biochip

Kurzfassung eines Vortrages der 44. Kulmbacher Woche 2009

Lebensmittelsicherheit und Prozesshygiene sind zentrale Anliegen der Lebensmittelindustrie. Ein wichtiger Aspekt hierbei ist die Vermeidung von Kontaminationen mit hygienisch relevanten Keimen, wie z. B. Escherichia coli in der Nahrungsmittelproduktion. Dies gewann mit der Einführung des neuen gemeinschaftlichen Hygienerechtes am 01. Januar 2006 zusätzlich an Bedeutung.

Die derzeit in der Praxis verwendeten klassischen mikrobiologischen Methoden sind zeit- und kostenaufwändig und stellen insbesondere kleinere und mittlere Unternehmen (kmU) der Lebensmittelindustrie vor entsprechende Probleme, da wegen fehlender eigener Laborkapazitäten externe Dienstleistungsangebote angenommen werden müssen. Zudem bedingt die lange Dauer der klassischen mikrobiologischen Kontrolle eine Verzögerung der Prozesskette, was wiederum zu einer verzögerten Produktfreigabe führt. Alternative immunologische und molekularbiologische Nachweisverfahren sind insbesondere in komplexen Matrices störanfällig und besitzen eine relativ hohe Nachweisgrenze oder benötigen kostenintensive Geräte, die nur von Fachpersonal bedient werden können.

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Robotereinsatz in der industriellen Schweineschlachtung – hygienische und wirtschaftliche Aspekte

Kurzfassung eines Vortrages der 44. Kulmbacher Woche 2009

Schlachtautomaten, die einzelne Arbeitsschritte der Bandschlachtung übernehmen, werden in der industriellen Schlachtung von Schweinen mittlerweile seit zwei Jahrzehnten an unterschiedlichen Arbeitspositionen eingesetzt. Diese Automaten wurden jeweils ganz speziell für die beabsichtigte Anwendung entwickelt und konnten daher – wenn überhaupt – nur in Kleinstserien produziert werden. Ein grundlegend anderer Weg der Automatisierung im Bereich der Schlachtung wurde von einem deutschen Hersteller beschritten. Dort hat man auf herkömmliche 6-Achsen-Standard-Industrieroboter zurückgegriffen, die insbesondere in der Automobilherstellung in ganz erheblichem Umfang verwendet werden. Nach positiven Erfahrungen mit einem Industrieroboter für die Grobzerlegung von Schweinehälften wurden vor vier Jahren die ersten Standard-Industrieroboter in einem großen westdeutschen Schweineschlachtbetrieb installiert zur automatischen Ausführung folgender Arbeitsschritte: Vorderbeinklauen kneifen; Rektum freischneiden; Schlossknochen trennen; Bauchwand und Brustbein öffnen.

Am Arbeitsplatz „Rektum freischneiden“ wurde von uns eine erste vergleichende bakteriologische Untersuchung unter Praxisbedingungen bei einer Schlachtleistung von 600 Schweinen pro Stunde durchgeführt. Dabei wurden die Oberflächenkeimgehalte auf der medialen Beckenmuskulatur in Rektumnähe mittels destruktiver Probenahme nach manueller und nach automatischer Ausführung verglichen. Eine zweite Untersuchung erfolgte am Arbeitsplatz „Kopf absetzen“. Auch dort wurden die Keimgehalte an der freigelegten tiefen Backenmuskulatur ermittelt. Zusätzlich wurde die Menge der am Kopf befindlichen Nackenmuskulatur erfasst und eine Beurteilung der Schnittqualität vorgenommen. Nachdem auch an diesem Arbeitsplatz ein Industrieroboter die Tätigkeit übernommen hatte, schloss sich der zweite Durchgang der vergleichenden Untersuchung an. Dabei zeigten sich Hygienevorteile beim Roboter. Im Vortrag sollen auch betriebswirtschaftliche Aspekte des Einsatzes von Robotern in der industriellen Schweineschlachtung behandelt werden, soweit sie vom Hersteller und vom Anwender dafür frei gegeben werden.

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Einfluss von Phosphat und Weizenfasern auf die funktionellen Eigenschaften von schnittfester Rohwurst

Kurzfassung eines Vortrages der 44. Kulmbacher Woche 2009

Einflüsse von Phosphat und Weizenfasern auf die funktionellen Eigenschaften von schnittfester Rohwurst zu untersuchen. Dafür wurden zwei Versuchsreihen durchgeführt. Während der Reifung wurden u. a. folgende Parameter untersucht: pH-Wert, aw-Wert, Gewichtsverlust, Festigkeit, Farbe, Sensorik. Des Weiteren wurden chemische Vollanalysen durchgeführt, um zu sehen, ob die Weizenfasern sich im Produkt inert verhalten.

Nach der 1. Versuchsreihe konnte festgestellt werden, dass eine Zugabemenge von 4,8 % Weizenfasern sensorisch nicht akzeptabel war. Deswegen war die maximale Zugabemenge an Weizenfasern bei der 2. Versuchsreihe bei 2,5 %.

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Symposium Lebensmittel und Gesundheit – Können blaue Kartoffeln vor Krebs schützen und Brot den Cholesterinspiegel senken?

FAEN "Netzwerk Lebensmittel"

Am 27.05.2009  führt der FAEN im Rahmen des "Netzwerk Lebensmittel" ein Symposium mit dem Thema "Lebensmittel und Gesundheit – Können blaue Kartoffeln vor Krebs schützen und Brot den Cholesterinspiegel senken?" an der Tierärztlichen Hochschule in Hannover durch. Funktionelle Lebensmittel (Functional Foods) sind Lebensmittel mit gesundheitlichem Zusatznutzen. Bisher werden Sie hauptsächlich bei Molkereiprodukten sowie Fett und Ölen und insbesondere von Lebensmittelkonzernen angeboten.

Der FAEN bietet im Rahmen des „Netzwerk Lebensmittel“ kleinen und mittelständischen Unternehmen vor allem aus der Kartoffel-, Feinkost-, Backwaren- und Fleisch- und Fleischwaren-Industrie aber auch Gewürz- und Hilfsstoff-Lieferanten die Möglichkeit, bei der Entwicklung solcher Produkte im Rahmen eines Netzwerkes zusammen mit führenden Forschungseinrichtungen dabei zu sein. Von der Produktidee, über die Produktentwicklung, Verbraucherforschung bis zu klinischen Studien zur Absicherung der Health Claims werden konkrete Projekte im Verbund durchgeführt.

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Bio-Milch - neues Verfahren unterstützt Echtheitsprüfung

Der Absatz von Bio-Trinkmilch ist in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Aufgrund der erheblichen Handelspreisdifferenz sowie des begrenzten Rohstoffangebots erhöht der boomende Markt allerdings die Gefahr der Falschdeklaration konventionell erzeugter Milch. Deshalb wurde im Institut für Sicherheit und Qualität bei Milch und Fisch am Standort Kiel des Max Rubner-Instituts an Verfahren zum Nachweis der Echtheit von Bio-Milch gearbeitet. Ein Nachweisverfahren, das im Zweifelsfall eine Unterscheidung ökologisch und konventionell erzeugter Milch auf Ebene des Einzelhandels erlaubt, stellt eine sinnvolle Ergänzung der betrieblichen Kontrollen dar und dient gleichermaßen dem Schutz der Verbraucher wie auch der gewissenhaften Erzeuger.

Die Zusammensetzung von Milch wird erheblich durch das aufgenommene Futter bestimmt. Aufgrund des wechselnden Futterangebots spielen dabei auch jahreszeitliche Schwankungen eine wichtige Rolle. Der wissenschaftliche Ansatz war deshalb darauf ausgelegt, charakteristische Merkmale von Bio-Milch ausfindig zu machen, die sich aus der besonderen Fütterung von Bio-Kühen ergeben und auch über einen längeren Zeitraum möglichst saisonal unabhängig eine Abgrenzung von konventionell erzeugter Milch gewährleisten. Im Rahmen der durchgeführten Forschungsarbeiten wurden die gaschromatographische Analyse der Fettsäurenzusammensetzung sowie die massenspektrometrische Bestimmung des Stabilisotopen-Verhältnisses von Kohlenstoff (delta-13C) und Stickstoff (delta-15N) eingesetzt.

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"PackAssistant" berechnet jetzt auch Schüttgut und reduziert Daten zur Packungsoptimierung komplexer Teile

Der "PackAssistant" ist jetzt noch flexibler! Die Software zur Packungsoptimierung vom Fraunhofer-Institut für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI und der MVI SOLVE-IT GmbH wurde aktuell durch wichtige Neuerungen ergänzt. So berechnet sie jetzt auch Schüttgut-Verpackungen, reduziert große Datenmengen automatisch und schöpft vorhandene Prozessorkerne voll aus. PackAssistant wird in der Logistik- und Produktionsplanung zur Berechnung optimierter Befüllungen von Transportbehältern eingesetzt, und ermöglicht eine schnelle, Platz sparende und kostengünstige Verpackungsplanung.

Ideale Behälterauslastungen, keine zeitaufwendigen Packversuche mehr, bessere Planungsmöglichkeiten und eine vorausschauende Angebotserstellung - PackAssistant erleichtert die Verpackungsplanung von Bauteilen in der Industrie enorm. Die Software berechnet bestmögliche Befüllungen von Transportbehältern mit baugleichen Teilen anhand beliebig komplexer 3D-CAD-Modelle.

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Die Packspezialisten aus Mainz: Weltweit die Nummer eins

Mainzer Wissenschaftler schlagen Weltrekorde zur besten Anordnung von Kreisscheiben - Veröffentlichung in Physical Review E

Wie belade ich ein Auto, damit alles hineinpasst? Wie kann ich ein Päckchen so packen, dass es gut ausgefüllt ist? Wie viel Geschirr geht in einen Küchenschrank? Wenn es ums Packen geht, sind Mainzer Wissenschaftler unschlagbar. Die Weltrekorde, die bei einem internationalen Wettbewerb um die beste Lösung für ein spezielles Packproblem aufgestellt wurden, konnten sie allesamt einstellen oder schlagen.

"Wir arbeiten in einem interdisziplinären Projekt zwischen theoretischer Physik und Informatik seit einiger Zeit daran, einen möglichst optimalen Computer-Algorithmus für Packprobleme zu entwickeln", erklärt Dr. Johannes Josef Schneider vom neu gegründeten Schwerpunkt für rechnergestützte Forschungsmethoden in den Naturwissenschaften an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz. Als die Wissenschaftler dann eher zufällig von dem Wettbewerb kurz vor dessen Ende erfuhren, konnten sie nur noch einen Weltrekord aufstellen, ansonsten waren die Ergebnisse einiger anderer Gruppen etwas besser. Getrieben vom Ehrgeiz, die weltweit besten Gruppen, die teilweise schon seit vielen Jahren an derartigen Problemen arbeiteten, schlagen zu wollen, entwickelten sie ihre Computer-Algorithmen weiter und konnten  nun die während des Wettbewerbs aufgestellten Weltrekorde unterbieten, und dies zum Großteil deutlich. Die Arbeit wurde in dem renommierten Fachjournal für statistische Physik Physical Review E veröffentlicht.

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