Hochdruckinaktivierung von Mikroorganismen in vorverpacktem Brühwurstaufschnitt
42. Kulmbacher Woche - Kurzfassung Vortrag
Bei der Herstellung von vakuumverpacktem Brühwurstaufschnitt kommt es während des Aufschneidens und Verpackens der Würste zu einer Rekontamination der pasteurisierten Erzeugnisse. Trotz intensiver Hygienebestrebungen lassen sich auf diesen vorverpackten Fleischerzeugnissen aus dem Handel immer wieder Milchsäurebakterien und Listeria monocytogenes nachweisen. Beide Keimarten können sich auch bei Kühllagerung auf diesen Produkten vermehren. In der Vergangenheit wurden daher verschiedene Maßnahmen zur Keimreduktion und Unterdrückung des Keimwachstums diskutiert.
Eine relativ neue Option bietet die Hochdruckbehandlung (HDB), bei der hohe hydrostatische Drücke zur Inaktivierung von Mikroorganismen eingesetzt werden. Die Inaktivierung von Mikroorganismen mittels HDB im Bereich mehrerer hundert Megapascal (MPa) bietet sich bei Fleischerzeugnissen, die nach einem Garprozess aufgeschnitten und vorverpackt an den Endverbraucher abgegeben werden sollen, als Alternative zur Nachpasteurisierung an.
Die Effektivität einer HDB auf Mikroorganismen in Lebensmitteln ist abhängig von der Prozesstemperatur, der Expositionsdauer und der Druckintensität sowie vom Bakterienstamm und bestimmten Inhaltsstoffen der Erzeugnisse. Höhere Temperaturen oder die Anwesenheit von antimikrobiellen Substanzen (z. B. anti-listerielle Bacteriocine) erhöhen die Letalität der HDB.
Im Rahmen von orientierenden Untersuchungen haben wir den Einfluss hoher hydrostatischer Drücke auf die mikrobiologische Qualität von vakuumverpacktem Brühwurstaufschnitt ermittelt. Dazu wurden zwei einfache Brühwürste vom Typ einer Lyoner und einer Gelbwurst hergestellt, aufgeschnitten und mit produkttypischen Bakterien sowie weiteren Vergleichsstämmen inokuliert, verpackt und unterschiedlich hohen hydrostatischen Drücken ausgesetzt. Nach der HDB wurden die Erzeugnisse über einen längeren Zeitraum kühl gelagert und mikrobiologisch untersucht, um einen Eindruck hinsichtlich der Nachhaltigkeit der HDB zu bekommen.
Die Wurstscheiben wurden mit einem Pool aus verschiedenen Milchsäurebakterien, Listeria monocytogenes, Staphylococcus aureus und Serratia marcescens beimpft, vakuumverpackt, einer Behandlung bei unterschiedlich hohen Drücken (200, 400, 600 und 800 MPa bei 0°C für 10 min) ausgesetzt und anschließend über 42 Tage bei 7°C gelagert. Die Keimzahlen der inokulierten Bakterien unmittelbar nach der Hochdruckbehandlung (HDB) wurden ab 400 MPa erkennbar reduziert und lagen ab 600 MPa unterhalb der Nachweisgrenze. Eine vollständige Inaktivierung aller inokulierten Bakterien wurde jedoch selbst bei 800 MPa nicht erreicht. In allen Homogenaten der während der Kühllagerung periodisch gezogenen Proben war nach 5 Tagen Anreicherung bei Raumtemperatur Serratia marcescens nachweisbar. Bei Drücken ab 400 MPa war auch die Wurstart für das Überleben, die Erholung und dasanschließende Wachstum der Mikroorganismen während der Kühllagerung ausschlaggebend. Die Keimzahlen unmittelbar nach der HDB waren zwar bei Lyoner zum Teil höher als bei Gelbwurst, aber Erholung und Wachstum waren deutlich stärker eingeschränkt. Selektive Nährböden wie PALCAM- und MRS-pH5.7-Agar gaben nur bei Drücken bis 200 MPa ein realistisches Bild der tatsächlich vorhandenen Keimzahlen. Bei 400 MPa lag der Unterschied zwischen PALCAM- und Std-I-Agar für L. monocytogenes bei 4 Zehnerpotenzen. Ähnliches galt auch für die Keimzahlen der Milchsäurebakterien auf MRS-pH 5,7 und Std-I.
Technologisch interessant für eine brauchbare Keimzahlreduktion in vorverpacktem Brühwurstaufschnitt bei den gewählten Temperatur/Zeitbedingungen sind nach unseren Ergebnissen Drücke ab 600 MPa. Die Keimzahlen von sowohl Gram-negativen als auch Gram-positiven Bakterien werden hier unmittelbar um wenigstens 4-5 Größenordnungen reduziert. Bei höheren Prozesstemperaturen könnten möglicherweise niedrigere Drücke eingesetzt werden. Die technologisch und prozesstechnisch vertretbaren Parameter (Druck, Temperatur, Druckhaltezeit) orientieren sich jedoch an mehreren Kriterien (nachteilige Veränderung des Produkts, Behältergröße, Durchsatz, etc.), die sorgfältig abgewogen werden müssen. Bei moderater HBD könnten bacteriocine Schutzkulturen eine Erholung und Vermehrung von Listeria monocytogenes zusätzlich einschränken.
Quelle: Kulmbach [ KRÖCKEL, L. und W.-D. MÜLLER ]
