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Wie hängen Lebensmittelmikrobiologie und Hygiene Lebensmittel zusammen?

Die Lebensmittelmikrobiologie ist ein Teil der Mikrobiologie und befasst sich mit den Zusammenhängen zwischen Mikroorganismen und Lebensmitteln. Mit guter Hygiene im Bereich Lebensmittel sichern Sie die Qualität und Sicherheit Ihrer Produkte und damit auch die Gesundheit Ihrer Kunden. Eine bedeutende Rolle in der Hygiene spielt dabei die Mikrobiologie bzw. Lebensmittelmikrobiologie, insbesondere Mikroorganismen. Treten bestimmte Mikroorganismen im Lebensmittel auf, kann ein unbedenklicher Verzehr nicht länger gewährleistet werden. Mehr über den Zusammenhang zwischen Mikrobiologie und Hygiene in Lebensmittelunternehmen erfahren Sie auf dieser Seite.


Was sind Mikroorganismen?

Mikroorganismen sind die kleinsten unter dem Mikroskop erkennbaren Lebewesen und in der Regel Einzeller. Um zu verdeutlichen, wie klein Mikroorganismen tatsächlich sind, finden Sie hier einige, beispielhafte Größen aufgelistet:

  • Bakterien: zwischen 1 und 10 μm, meist um 1 μm; einige wenige über 50 μm (Mikrometer = 10-6 m = 0,000.001 m)
  • Hefen: 4−8 µm und eine Länge von 8−12 µm
  • Viren: zwischen 10 und 1000 nm (Nanometer = 10-9 m)

Es gibt einige Eigenschaften der Mikroorganismen im Bereich der Lebensmittelmikrobiologie, die im Betrieb für eine gute Produktionshygiene eine wichtige Rolle spielen. Mikroorganismen sind Lebewesen. Das bedeutet, dass sie ähnliche Bedürfnisse haben, wie wir es von Menschen oder Tieren kennen. Problematisch werden Mikroorganismen unter anderem dadurch, dass sie mit bloßem Auge als Einzelorganismus nicht sichtbar sind. Man sieht sie erst, wenn eine große Anzahl gewachsen ist, z.B. wenn ein Schimmelrasen auf dem Brot entstanden ist. Das macht es der Lebensmittelmikrobiologie besonders schwer, schon im Vorfeld präventiv, das heißt vorbeugend, handeln zu können. Mikroorganismen sind in unserer Umgebung überall zu finden. Wir kennen dies von Krankheitskeimen, diese Erreger verteilen sich durch vielfältige Übertragungswege. Wenn es vorher hieß, dass Mikroorganismen als Lebewesen dem Menschen ähnliche Eigenschaften haben, sind folgende gemeint:

  • Sie benötigen Nahrung sowie Feuchtigkeit (Wasser) zum Überleben.
  • Mikroorganismen sind in der Lage, sich zu vermehren.
  • Sie benötigen bestimmte Temperaturen, um sich wohl zu fühlen.

Verschiedene Mikroorganismen sind nützlich. Sie werden zum Beispiel als Starterkulturen in der Herstellung von Lebensmitteln eingesetzt. Als Beispiele zu nennen sind hier Milchsäurebakterien in Joghurt oder Käse, Bier- und Weinhefen oder Käseschimmel. Die für die Hygiene der Lebensmittel problematischen Mikroorganismen bzw. mikrobiologische Organismen haben zwei Eigenschaften:

  • Sie können Krankheiten beim Menschen verursachen.
  • Sie sind in der Lage, Lebensmittel zu verderben.

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Welche Arten von Mikroorganismen gibt es in der Lebensmittelmikrobiologie?

Die wesentlichen Arten von Mikroorganismen, die in der Mikrobiologie bzw. Lebensmittelmikrobiologie unterschieden werden, sind Bakterien, Pilze, Hefen sowie Viren. Es ist zwar umstritten, ob Viren dazu gehören, da sie keinen eigenen Stoffwechsel haben und nur von ihren Wirtszellen leben, dennoch werden Viren im Rahmen der Lebensmittel-Mikrobiologie  auf Grund ihrer erheblichen Auswirkungen betrachtet. Glauben Sie das auch: „Wir erhitzen ja alles. Da kann doch nichts mehr drin sein.“? Leider handelt es sich hierbei um einen Trugschluss. Es gibt zwei wichtige Eigenschaften, die den Kampf gegen Mikroorganismen bzw. deren schädliche Wirkung erschweren. Dies ist zum einen die Fähigkeit, Sporen auszubilden. Diese Sporen sind in der Lage, auch äußerst widrige Umstände zu überleben, z.B, große Hitze, Kälte oder Trockenheit.  Bessern sich die Umstände, können sie sofort wieder einen vegetativen Teil ausbilden und sich vermehren.

Ein Beispiel dafür sind trockene Zusatzstoffe wie Gewürze. Werden diese einem Lebensmittel zugesetzt, dessen Wasseraktivität hoch ist, die also viel verwertbare Feuchtigkeit beinhalten, können Mikroorganismen sich sofort wieder vermehren. Einige Organismen bilden Gifte aus, die so genannten Toxine. Durch Schimmelpilze werden bspw. die sogenannten Mykotoxine (Schimmelpilzgifte) gebildet. Zu ihnen gehören auch Aflatoxine oder Fusarin-Toxine. Die Gifte aus Schimmelpilzen sind krebserregend und schädigen das Nerven- und Immunsystem. Eine Erhitzung ist dann nicht erfolgreich im Kampf gegen Mikroorganismen, wenn Toxine im Spiel sind. Durch hohe Erhitzungstemperaturen werden zwar die Keime selber abgetötet, die Gifte allerdings bleiben und können dadurch beim Verbraucher gesundheitliche Schäden anrichten.


Wie werden Wachstum und Vermehrung von Mikroorganismen beeinflusst?

Die Vermehrung von Mikroorganismen erfolgt unterschiedlich schnell, abhängig von den Umgebungsbedingungen. Zu den Umgebungsbedingungen lässt sich beispielsweise die Temperatur hinzuzählen. Die normale Raumtemperatur ist für die Vermehrung von Mikroorganismen die optimale Umgebungstemperatur, wodurch sich das Kühlen von besonders empfindlichen Lebensmitteln erklärt. Wie bereits erwähnt, ist die Temperaturregelung allerdings keine Garantie für die Befreiung der Lebensmittel von Mikroorganismen im Bereich der Lebensmittelmikrobiologie. Wodurch sich die Vermehrung von Mikroorganismen verändert:

Einflüsse des LebensmittelsMikrobiologische Gefahren in der Lebensmittelmikrobiologie

  • verfügbares Wasser
  • pH-Wert (Säuregehalt)
  • Nährstoffwerte
  • Hemmsubstanzen

Einflüsse der Umgebung

  • Umgebungstemperatur
  • Verfügbarkeit von Sauerstoff
  • Feuchtigkeit

Ein optimales Wachstum haben Mikroorganismen bei einer Temperatur von 14 – 40°C und einem pH-Wert von 2-8. Diese Daten sind grob vereinfacht, da es einzelne Arten gibt, die beispielsweise bei weit niedrigeren und weit höheren Temperaturen überleben können. Andere Faktoren tragen auch dazu bei, dass Mikroorganismen sich entweder schnell vermehren oder am Wachstum gehemmt werden.


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Wie wachsen Mikroorganismen im Lebensmittelbetrieb optimal? 

Im Lebensmittelbetrieb und im Lebensmittel selber herrschen die günstigsten Bedingungen für das Wachstum von Organismen aus der Mikrobiologie, hier setzt die Lebensmittelmikrobiologie an. Die Vermehrung verläuft je nach Art des Mikroorganismus und nach Umgebungsbedingungen mehr oder weniger schnell. Bei den richtigen Bedingungen können aus 100 Keimen pro Gramm eines Lebensmittels in kurzer Zeit hunderte Millionen von Keimen werden. Während ein gesunder menschlicher Organismus mit 100 Ausgangskeimen wahrscheinlich noch gut zurecht kommt, können logarithmisch vermehrte Zahlen starke Erkrankungen auslösen. Das menschliche Abwehrsystem ist dem nicht gewachsen. Die Vermehrung von Mikroorganismen entwickelt sich über mehrere Phasen. Sie können durch Ihr Wissen um Lebensmittelmikrobiologie und Hygiene dafür sorgen die Zahl so gering wie möglich zu halten und starkes Wachstum zu vermeiden.

Mögliche Kontaminationsquellen in der Lebensmittelmikrobiologie

Um Kontaminationen zu vermeiden, ist es notwendig, die möglichen Gefahrenquellen zu kennen. Lebensmittel werden während der Herstellung, Behandlung und Verpackung kontaminiert durch:

  • Verschmutzungen, z.B. an Oberflächen von Anlagen, an Arbeitskleidung, Händen oder an Verpackungsmaterial
  • Luftströmungen, z.B. Druckluft
  • Wasser, das nicht Trinkwasserqualität hat, z.B. Brauchwasser, Spülwasser, Spritzwasser.

Wie sieht Infektionskette in der Lebensmittelmikrobiologie aus?

Machen Sie sich abschließend noch einmal anhand der Infektionskette klar, wie notwendig Wissen um Lebensmittelmikrobiologie und Hygiene im Bereich Lebensmittel ist. Diese läuft folgendermaßen ab: Die Mikroorganismen werden auf das Lebensmittel übertragen (Kontamination). Durch die günstigen Umgebungsbedingungen können sie sich im Lebensmittel rasch vermehren. Bei der Nahrungsaufnahme gelangen die Mikroorganismen in den Menschen, in diesem Fall in die Verbraucher und Kunden. Wenn eine ausreichende Anzahl an Krankheitskeimen vorhanden ist, kann ein Ausbruch von Krankheiten erfolgen. Häufig spricht man dann von einer Lebensmittelvergiftung. Besonders zu beachten ist, dass Menschen, bei denen keine Krankheit ausbricht, trotzdem Ausscheider und Überträger der Krankheitskeime sein können. Wenn die Ausscheider in einem Lebensmittelbetrieb arbeiten, kann es zu erneuter Kontamination der Lebensmittel kommen und der Kreislauf schließt sich.

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